基于神经网络的平行折线卷筒智能设计与仿真研究
发布时间：2021-05-09 13:58
卷筒作为起升机构的关键部件被广泛地应用于各种起重机之中。本研究是根据传统螺旋绳槽卷筒不能满足大扬程、大起重量的起重机卷筒多层卷绕的实际需要，且卷筒产品的设计、开发周期长而提出的。在全面地了解国内外卷筒应用现状，掌握了智能设计研究现状的基础上，论文深入研究了平行折线卷筒的结构特点及其设计计算，对基于BP神经网络的平行折线卷筒智能设计和使用虚拟现实语言OpenGL对卷筒计算机仿真进行了深入地研究。20202020首先根据传统螺旋绳槽卷筒在多层卷绕时，容易乱绳和绳间磨损严重的缺陷，本文提出了一种在利巴斯卷筒基础上改进的新型卷筒——平行折线卷筒。根据起重机的不同的设计参数，用一般方法对平行折线卷筒的结构参数进行了设计计算，并将此计算结果作为平行折线卷筒结构参数智能设计的神经网络的学习训练样本和检验样本，以验证神经网络智能设计正确性和有效性。20202020其次，本文重点分析了BP神经网络理论，对改进BP神经网络算法进行了探讨与分析，论述了样本数据的预处理方法、神经网络各项结构参数的确定方法和原则，比较和分析了不同参数下的网络输出结果，最后确定出最佳的神经网络结构参数。首先用计算好的卷筒设计学习...
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
第1章 绪论
1.1 课题研究的目的与意义
1.2 课题的国内外研究发展现状分析
1.2.1 智能设计的起源与发展
1.2.2 智能设计的现状和新发展
1.2.3 平行折线卷筒应用现状
1.3 本文的主要研究内容
第2章 神经网络理论及其设计
2.1 人工智能简介
2.1.1 神经网络基础知识
2.2 BP神经网络基本思想及其改进措施
2.2.1 BP神经网络算法的改进
2.2.2 改进BP神经网络学习算法步骤
2.3 改进BP神经网络的设计
2.3.1 隐含层数的确定
2.3.2 隐含层神经元数的确定
2.3.3 训练次数的确定
2.3.4 训练集的设计
2.3.5 初始权值的选择
2.3.6 网络泛化能力的检验
2.3.7 数据的归一化
2.3.8 数据的标准化
2.3.9 数据的重新定标
2.4 本章小结
第3章 OpenGL三维图形编程
3.1 OpenGL简介
3.1.1 OpenGL的功能描述
3.1.2 OpenGL的工作结构
3.1.3 VC环境下OpenGL的编程步骤
3.2 OpenGL的变换
3.2.1 OpenGL的视点变换和造型变换
3.2.2 OpenGL投影变换
3.2.3 OpenGL的视口变换
3.3 OpenGL的建模
3.3.1 几何建模
3.3.2 运动建模
3.3.3 物理建模
3.3.4 模型分割
3.4 OpenGL图形生成程序性能优化
3.4.1 性能优化的原因和方法
3.4.2 显示列表
3.4.3 场景分块
3.4.4 可见消隐
3.4.5 层次细节
3.5 OpenGL的特殊效果
3.5.1 OpenGL的雾化
3.5.2 光照和材质
3.5.3 纹理贴图技术
3.6 OpenGL动画技术
3.7 本章小结
第4章 基于神经网络的平行折线卷筒智能设计研究
4.1 平行折线卷筒结构特点和智能设计思想
4.1.1 平行折线卷筒结构特点
4.1.2 平行折线卷筒的智能设计思想
4.2 神经网络学习样本
4.2.1 平行折线卷筒学习样本的获取
4.2.2 学习样本数据的处理
4.3 平行折线卷筒智能设计神经网络结构参数的确定
4.3.1 神经网络的知识表示、知识获取
4.3.2 输入层和输出层单元数的确定
4.3.3 隐含层和隐含层单元数的确定
4.3.4 网络拓扑结构
4.3.5 学习系数、动量因子的确定
4.3.6 连接权值的确定
4.3.7 神经元激活函数的确定
4.4 网络学习算法
4.5 泛化能力检验
4.6 工程实例的智能设计及其三维效果图
4.7 本章小结
第5章 平行折线卷筒三维虚拟建模与仿真研究
5.1 虚拟现实技术及其应用概述
5.2 虚拟现实技术在平行折线卷筒建模与仿真中的应用
5.2.1 平行折线卷筒三维虚拟建模与仿真中涉及的关键技术
5.2.2 平行折线卷筒三维建模与仿真系统具有的功能
5.3 3DS文件格式及其与OpenGL接口的实现
5.3.1 3DS文件格式简介
5.3.2 读取3DS模型文件
5.4 几何建模
5.4.1 起重机起升机构建模
5.4.2 平行折线卷筒和钢丝绳的建模
5.4.3 光照和材质的设置
5.4.4 模型显示精度和速度的平衡
5.5 虚拟环境建模
5.5.1 图像纹理法建模
5.6 人机交互技术
5.6.1 选择
5.6.2 拾取
5.6.3 反馈
5.7 平行折线卷筒仿真中的漫游技术
5.7.1 行为建模及动画实现
5.8 本章小结
第6章 研究总结与展望
6.1 全文总结
6.2 研究展望
参考文献
附录A
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]快速成型软件中的OpenGL技术[J]. 毕晓亮,叶庆泰,侯丽雅. 计算机应用研究. 2001(07)
[2]XTGDES齿轮设计专家系统[J]. 郭永,吴伟. 制造业自动化. 2001(06)
[3]折线式卷筒的设计与制造[J]. 蔡灿. 机械设计. 2001(04)
[4]基于OpenGL的机械原理实验三维图形仿真系统[J]. 李素有,孙智民,段明耀. 计算机应用研究. 2001(02)
[5]双阶螺旋折线形绳槽卷筒的设计[J]. 郭维斌. 工程机械. 2000(12)
博士论文
[1]液压系统可视化动态建模技术及其软件实现方法研究[D]. 王士刚.大连理工大学 2002
本文编号：3177428
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
第1章 绪论
1.1 课题研究的目的与意义
1.2 课题的国内外研究发展现状分析
1.2.1 智能设计的起源与发展
1.2.2 智能设计的现状和新发展
1.2.3 平行折线卷筒应用现状
1.3 本文的主要研究内容
第2章 神经网络理论及其设计
2.1 人工智能简介
2.1.1 神经网络基础知识
2.2 BP神经网络基本思想及其改进措施
2.2.1 BP神经网络算法的改进
2.2.2 改进BP神经网络学习算法步骤
2.3 改进BP神经网络的设计
2.3.1 隐含层数的确定
2.3.2 隐含层神经元数的确定
2.3.3 训练次数的确定
2.3.4 训练集的设计
2.3.5 初始权值的选择
2.3.6 网络泛化能力的检验
2.3.7 数据的归一化
2.3.8 数据的标准化
2.3.9 数据的重新定标
2.4 本章小结
第3章 OpenGL三维图形编程
3.1 OpenGL简介
3.1.1 OpenGL的功能描述
3.1.2 OpenGL的工作结构
3.1.3 VC环境下OpenGL的编程步骤
3.2 OpenGL的变换
3.2.1 OpenGL的视点变换和造型变换
3.2.2 OpenGL投影变换
3.2.3 OpenGL的视口变换
3.3 OpenGL的建模
3.3.1 几何建模
3.3.2 运动建模
3.3.3 物理建模
3.3.4 模型分割
3.4 OpenGL图形生成程序性能优化
3.4.1 性能优化的原因和方法
3.4.2 显示列表
3.4.3 场景分块
3.4.4 可见消隐
3.4.5 层次细节
3.5 OpenGL的特殊效果
3.5.1 OpenGL的雾化
3.5.2 光照和材质
3.5.3 纹理贴图技术
3.6 OpenGL动画技术
3.7 本章小结
第4章 基于神经网络的平行折线卷筒智能设计研究
4.1 平行折线卷筒结构特点和智能设计思想
4.1.1 平行折线卷筒结构特点
4.1.2 平行折线卷筒的智能设计思想
4.2 神经网络学习样本
4.2.1 平行折线卷筒学习样本的获取
4.2.2 学习样本数据的处理
4.3 平行折线卷筒智能设计神经网络结构参数的确定
4.3.1 神经网络的知识表示、知识获取
4.3.2 输入层和输出层单元数的确定
4.3.3 隐含层和隐含层单元数的确定
4.3.4 网络拓扑结构
4.3.5 学习系数、动量因子的确定
4.3.6 连接权值的确定
4.3.7 神经元激活函数的确定
4.4 网络学习算法
4.5 泛化能力检验
4.6 工程实例的智能设计及其三维效果图
4.7 本章小结
第5章 平行折线卷筒三维虚拟建模与仿真研究
5.1 虚拟现实技术及其应用概述
5.2 虚拟现实技术在平行折线卷筒建模与仿真中的应用
5.2.1 平行折线卷筒三维虚拟建模与仿真中涉及的关键技术
5.2.2 平行折线卷筒三维建模与仿真系统具有的功能
5.3 3DS文件格式及其与OpenGL接口的实现
5.3.1 3DS文件格式简介
5.3.2 读取3DS模型文件
5.4 几何建模
5.4.1 起重机起升机构建模
5.4.2 平行折线卷筒和钢丝绳的建模
5.4.3 光照和材质的设置
5.4.4 模型显示精度和速度的平衡
5.5 虚拟环境建模
5.5.1 图像纹理法建模
5.6 人机交互技术
5.6.1 选择
5.6.2 拾取
5.6.3 反馈
5.7 平行折线卷筒仿真中的漫游技术
5.7.1 行为建模及动画实现
5.8 本章小结
第6章 研究总结与展望
6.1 全文总结
6.2 研究展望
参考文献
附录A
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]快速成型软件中的OpenGL技术[J]. 毕晓亮,叶庆泰,侯丽雅. 计算机应用研究. 2001(07)
[2]XTGDES齿轮设计专家系统[J]. 郭永,吴伟. 制造业自动化. 2001(06)
[3]折线式卷筒的设计与制造[J]. 蔡灿. 机械设计. 2001(04)
[4]基于OpenGL的机械原理实验三维图形仿真系统[J]. 李素有,孙智民,段明耀. 计算机应用研究. 2001(02)
[5]双阶螺旋折线形绳槽卷筒的设计[J]. 郭维斌. 工程机械. 2000(12)
博士论文
[1]液压系统可视化动态建模技术及其软件实现方法研究[D]. 王士刚.大连理工大学 2002
本文编号：3177428
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jixiegongcheng/3177428.html
