对给定任务的机构参数优化.pdf

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1、第11期机械设计与制造2013年11月MachineryDesign&Manufacture19对给定任务的机构参数优化骆海涛．一，王洪光(1．中国科学院沈阳自动化研究所，辽宁沈阳110016；2．中国科学院大学，北京100049)摘要：针对给定任务的机构参数优化问题，提出了一种由两款软件协同的联合仿真设计方法。首先，利用MATLAB／SimMechanics工具箱建立了平面四杆机构的机械系统模型；其次，借助于Isight—FD建立该优化问题的目标函数；最后，通过联合仿真分析得到了满足任务要求的一组最优参数。仿真结果表明，优化后的仿真曲线能够很好地逼近于给定的任务轨迹，保证了工作路径的

2、拟合精度。该种联合仿真设计方法结合了不同种软件自身的优势，具有便捷、高效和直观的特点，对于其他不同样式的机构_和结构参数优化具有指导和借鉴意义。+关键词：参数优化；联合仿真；Isight-FD；MA中图分类号：TH16文献标识码：A文章编号：1001—3997(2013)11-0019—04ParametersOptimizationforMechanismfor-aGivenTaskLUOHai-tao1,2,WANGHong-guang(1．Shenyang]nstituteofAutomati。n，ChineseAcademyofSciences，“a。ningShenyang1

3、10016，China；i+；2．Ur~iversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100o49，China)‘。Abstract：Aimingatparametersoptimizationproblemfora#venmechanism，aco-simulationdesigumethodbytwokindsof$oJ~wol'ecooperationisputforward．Firstly，itestablishesthemechanicalsystemmodelofplanefour-barmechanismusingMATLAB／Sim

4、Mechanicstoolbox，andthenext，createstheobjectivefunctionfortheoptimizationproblembyrn,eall~of]sight—FD；atlast，obtainsagroupofoptimalparameterstOsat~fytherequirementsofventasksthroughco-simulationanalysis．Thesimulationresultsshowthatoptimizedsimulationel,ryecanbeagoodapproximationtogwentrajectorya

5、nde，urethefittingprecisionofworkingpath．Combinedwiththeadvantagesofdiferentkindsofsbj~ware，．theCO-simulationdesignmethodisconvenient，higheficientandintuitive，whichhasguidanceands铋etootherdiferentstyleofmechanismandstructureforparametersobtimization．KeyWords：ParametersOptimization；Co-Simulation；I

6、sight-FD；MA1引言’以方便的建立复杂机械系统的图示化模型，进行机械系统的单独分析或与其它优化分析软件的联合仿真分析日。在连杆机构运动的过程中，固接在连杆平面上的各点将描综合上述两种仿真软件自身的优势，对工程中经常用到的绘出各种不同形状的曲线，这些曲线称之为连杆轨迹线。而连杆四杆机构进行了联合仿真设计。首先，利用了SimMechanics的图机构的设计，很多情况下是利用连杆上某一位置点的轨迹线来完示化建模，所见即可得，简单易懂的特点，减少了编程计算的工成预期任务的。由于任务的特殊性，使得连杆上设计点的轨迹线作量。同时，也利用了Isight—FD超强的软件集成能力和优化计变得相对

7、复杂。如果要保证连杆的轨迹线能够很好地吻合给定的算能力，将SimMechanics的仿真框图集成进来进行多次优化迭任务路径进行作业，这就需要对连杆机构进行合理的设计。因此，代。最终，得到了满足给定任务要求的最优机构参数。该种联合连杆机构设计的问题不仅包括常规的结构设计、动力设计和连续仿真方法简便易行，为连杆机构的快速优化设计提供了高效地解运动设计，还要满足给定任务约束条件下的机构参数优化设计。决方案。Isight-FD是法国某公司最新发布的一款