基于遗传算法的液压自伺服摆动缸结构优化与动态特性分析

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1、2015年10月机床与液压Oct.2015第43卷第19期MACHINET00L2HYDRAULICSVol.43No.19DOI:10.3969/j.issn.1001-3881.2015.19.002基于遗传算法的液压自伺服摆动缸结构优化与动态特性分析吴若麟，蒋林，邹竞刚，肖俊，刘晓磊(武汉科技大学机械自动化学院，湖北武汉430081)摘要：根据液压系统固有频率公式对液压自司服摆动缸进行动态特性分析，通过分析影响其动态特性的四个参数得出，在-定条件下，欲提高液压自伺服摆动缸的动态特性，必须对其进行结构优化以便获得尽可能大的工作腔每弧度排量。在此基础上，提出了一种利

2、用遗传算法对液压自司服摆动缸结构进行优化的方法。为提高液压自服摆动缸的动态特性，建立了其三大状态方程及Srniulmk模型，分析了液压自服摆动缸系统固有频率式中4个参数对其动态特性的影响，并利用遗传算法获得了其结构参数最优解，将最优解与初始值分别代人Srniulmk模型进行仿真，仿真结果表明：利用液压自司服摆动缸系统固有频率公式来研究其动态响应特性是正确可行的，该系统固有频率公式也可以应用于其他液压系统动态响应特性分析；利用遗传算法对液压自服摆动缸进行结构参数优化，与优化之前相比，优化之后系统整体的动态响应速度有了明显的提升。关键词！液压自服摆动缸；固有频率；动态特性

3、；遗传算法；结构优化中图分类号：TP24文献标志码：A文章编号！1001-3881(2015)19-009-7StructureOptimizationandDynamicCharacteristicsAnalysisofHydraulicSelf-servoSwingCylinderBasedonGeneticAlgorithmWURuolin，JIANGLin，ZOUJinggang，XIAOJun，LIUXiaoleiCollegeofMachineryandAutomation，WuhanUniversityofScienceandTechnology，Wuh

4、anHubei430081，China)Abstract：Thedynamiccharacteristicsofhydraulicself-servoswingcylinderaccordingtothenaturalfrequencyformulaofhydraulicsystemwereanalyzed.ItwasconcludedthatitsstructurehadtobeoptimizedsoastoobtainaslargertliedisjDlacementperradianinworkingchamberaspossibleundercertainco

5、nditionswiththepurposeofimprovethedynamiccharacteristicsswingcylinderbyanalyzingthefourparametersthataffectedthedynamiccharacteristics.Basedonthat，astructureoptimizationmethodofthehydraulicself-servoswingcylinderbyusinggeneticalgorithmwasproposed.Inordertoimprovethedynamiccharacteristic

6、sofhydraulicself-servoswingcylinder，threeequationsofstateandSimulinkmodelwereestablished，theeffectnaturalfrequencyequationofhydraulicself-servoswingcylinderonitsdynamiccharacteristicswasanalyzed，andtheoptimalsolutionandinitialvalueweresubstitutedseparatelytotheSimulinkmodelandanalyzed.S

7、imulationresultsstudyitsdynamicresponsecharacteristicsbyusingthenaturalfrequencyformulaofcylindersystem，andtheformulacanalsobeappliedtoanalyzethedynamicresjDonsecharacteristicsofotlierhydraulicsystem.tion，theoverallsystemdynamicresjDonsespeedissignificantlyimprovedaterusinggene