基于遗传算法的串联机械手驱动系统减速比优化

串联机械手的驱动系统一般采用交流伺服电动机与精密减速器配套使用的方式。减速器在驱动系统中用于提高驱动力矩、降低输出转速,其减速比直接影响串联机械手的加减速性能和拾放操作速度。基于此,利用改进的S形速度曲线进行轨迹规划,能确保串联机械手加速度的连续,有利于降低机械手高速运动时的冲击。提出一种以平均完成规划的路径轨迹运行时间最短为目标,以交流伺服电动机需满足的运行原则为约束条件,对驱动系统减速比进行优化配置的方法。以4自由度SCARA机器人为例,在逆动力学建模、轨迹规划的基础上,运用遗传算法对最优减速比进行优化。采用该优化方法可以充分发挥交流伺服电动机的性能,从而有利于降低机械手驱动系统的成本,同时提高机械手整体的性能。

基于粗粒度并行遗传算法的阻尼器优化布置

提出了一种粗粒度并行遗传算法,并将其应用于被动控制结构中阻尼器布置位置的优化.该算法把一个种群划分为多个子种群,各个子种群可以独立完成经典遗传算法操作.对于给定基因编码的种群个体,通过Matlab-ABAQUS-Python的交互使用,利用Matlab编程生成INP模型文件,并先调用ABAQUS来进行模型分析,后调用Python来读取结果数据并传输给Matlab,求解结构模型的目标函数值.文中还以层间位移角为控制目标,对10层被动控制钢框架结构的阻尼器优化布置进行了实例分析.结果表明:粗粒度并行遗传算法与经典遗传算法相比,既提高了种群的多样性,又加快了种群的收敛速度;对比常规隔层方法,采用该算法可使结构减震率至少提高19.3%,说明该算法能显著提高结构减震率.

高速并联机械手驱动系统减速比的优化配置

高速并联机械手的驱动系统一般采用中小功率交流伺服电动机与精密减速箱配套使用的模式。减速箱在驱动系统中用于降低输出转速、提高驱动力矩,其减速比直接影响高速并联机械手的加减速能力和拾放操作速度。基于此,提出一种新型S形速度曲线方案。采用该方案进行轨迹规划,能确保机械手加速度的连续,有利于降低机械手的残余振动。提出一种以平均拾放操作时间最短为目标,以交流伺服电动机需满足的运行原则为约束条件,对驱动系统减速比进行优化配置的方法。以2自由度并联机构为例,在逆动力学建模、轨迹规划的基础上,对其最优减速比进行有约束非线性规划。数值仿真结果证明了该方法的有效性。采用该优化方法可以充分发挥交流伺服电动机的性能,从而有利于降低机械手驱动系统的成本。这种方法也可应用于其他类型的高速并联机械手。

基于多目标遗传算法的SCR系统氨覆盖率优化

基于单状态选择催化还原(SCR)模型,应用多目标遗传算法对SCR系统进行优化。获得了最优氨覆盖率目标值,优化了SCR系统NOx排放和NH3泄漏之间的此消彼长(tread-off)的关系,分析了催化器温度、空速和SCR催化器入口NOx浓度对最优目标氨存储的影响。研究结果表明,催化器温度是最优氨覆盖率目标值的主要影响因素,最优氨覆盖率目标值随着温度的增大呈线性降低趋势。世界统一稳态测试循环(WHSC)和瞬态测试循环(WHTC)仿真结果表明,采用优化后的氨覆盖率图谱作为氨存储目标值,可在取得较低NOx排放的同时限制NH3泄漏。

基于数值模拟分析及试验校核的喷氨系统结构优化

为达到超低排放要求,增大氨氮摩尔比是提高脱硝效率的主要方法.根据数值模拟分析和现场试验校核得出结论:受限于反应物不均匀分布和运行表计不具代表性,氨氮摩尔比的增大造成局部区域氨氮摩尔比过高(甚至大于1.2),导致出口NOx相对标准偏差大.进一步研究发现喷氨系统存在结构缺陷,导致分区域的氨/空气流量无法与对应区域烟气流量合理匹配.通过增加适当尺寸的节流垫圈,针对性地增加管路流通阻力,可明显改善反应物混合的均匀性,提高运行表计代表性,降低SCR出口NOx相对标准偏差和氨逃逸.