大型装载机工作装置遗传算法优化与仿真.PDF

大型装载机工作装置遗传算法优化与仿真 申军立，姚宗伟，张 雁 （吉林大学 机械科学与工程学院，吉林 长春 130025 ） ［摘要］为了提高大型装载机工作装置的整体性能，在遗传算法全局优化理论的基础上，建立相应 的数学模型，然后利用数学软件 MATLAB 自带的Genetic Algorithm Tool 对工作装置进行了优化设计。对 优化结果的研究表明 ：针对大型装载机工作装置所建立的数学模型准确地描述了其物理模型及设计性能 n c 要求 ；运用遗传算法优化，具有动作准确、易于求得全局最优解的特点。结合机械系统动力学仿真软件 ADAMS ，对优化后的工作装置进行了动力学仿真，仿真结果验证了设计的可行性。 . ［关键词］大型装载机 ；工作装置 ；遗传算法 ；优化设计 ；动力学仿真 ［中图分类号］TH243 ［文献标识码］A ［文章编号］1001-554X （2011 ）11-0115-06 g r Genetic algorithm optimum and simulation of working device of large loader 库 SHEN Jun-li ，YAO Zong-wei ，ZHANG Yan o 例 目前，我国大型轮式装载机正处于设计研发的 文提出以电控系统保证工作装置的放平性，采用相 . 发展阶段，关于其工作装置优化设计的论述较少。 对极坐标建立数学模型，利用遗传算法理论进行全 案 o E 对装载机工作装置优化设计的研究进展情况 ： 局优化，并对优化的最终结果利用 ADAMS 软件 A e 文献［ 1 ］采用相对极坐标法建立机构的数学模 进行虚拟样机试验验证的优化设计理念。 C m 型，利用加权因子将多目标函数转化为单目标函 模 1 建立装载机工作装置的数学模型 数，并提出联合使用穷举法和罚函数法解决模型 a c 的全局优化，解决了 6 杆工作装置的优化问题 ； 1.1 模型分析 凯 文献［2 ，3 ］提出了高卸型装载机的定制设计， 选择前车架作为装载机工作装置的运动参考 O . 文献［3 ］还运用遗传算法对目标函数进行了全局 E 坐标系，建立如图 1 所示的工作装置机构简图。该 M w A 优化，满足了客户的不同需求并降低了制造成本 ； 机构的自由度为 2 ，有两部分可独立运动的机构组