基于遺傳算法的內(nèi)卸式門(mén)座散貨卸船機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的研究.pdf

1、近年來(lái)，起重機(jī)行業(yè)迅猛發(fā)展，起重機(jī)設(shè)計(jì)方面的競(jìng)爭(zhēng)愈來(lái)愈激烈，設(shè)計(jì)一臺(tái)起重機(jī)的利潤(rùn)愈來(lái)愈低。針對(duì)這種情況，求新求變是起重機(jī)械設(shè)計(jì)理論與方法發(fā)展的唯一出路。
　　 不同于傳統(tǒng)的門(mén)座起重機(jī)，本文所講述的內(nèi)卸式門(mén)座散貨卸船機(jī)去除了轉(zhuǎn)臺(tái)這個(gè)常用結(jié)構(gòu)，而增加了一套側(cè)移系統(tǒng)，使得抓斗所抓取的物料一樣可以運(yùn)送到門(mén)架海側(cè)門(mén)腿以內(nèi)。由于沒(méi)有轉(zhuǎn)臺(tái)這個(gè)大型結(jié)構(gòu)，起重機(jī)整機(jī)的重量大大減輕，受力性能也得到了很大的改善。
　　 在工程設(shè)計(jì)當(dāng)中，最優(yōu)化

2、是設(shè)計(jì)者所追求的目標(biāo)。但是往往由于問(wèn)題的復(fù)雜性，用常規(guī)方法很難找到最優(yōu)解。優(yōu)化設(shè)計(jì)作為近幾十年來(lái)發(fā)展起來(lái)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，為追尋最優(yōu)解提供了理論依據(jù)。其與機(jī)械設(shè)計(jì)、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合起來(lái)，形成了機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)這一新的學(xué)科，對(duì)工程設(shè)計(jì)當(dāng)中復(fù)雜問(wèn)題的解決起著重要的作用。
　　 起重機(jī)臂架系統(tǒng)以及變幅系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是工程設(shè)計(jì)當(dāng)中應(yīng)用優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的典型實(shí)例。本文所研究的抓斗散貨卸船機(jī)設(shè)計(jì)變量眾多、目標(biāo)函數(shù)復(fù)雜，采用常規(guī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法難以達(dá)到

3、效果。近年來(lái)，國(guó)外出現(xiàn)了一種模仿自然選擇與生物進(jìn)化的隨機(jī)搜索方法，稱為遺傳算法。由于其具有無(wú)需對(duì)函數(shù)進(jìn)行求導(dǎo)，并且對(duì)函數(shù)的連續(xù)性沒(méi)有要求等傳統(tǒng)優(yōu)化算法無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，使其為解決本文所研究的優(yōu)化模型提供了可能。
　　 在起重機(jī)臂架系統(tǒng)與變幅系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，本文將最小均方根力作為目標(biāo)函數(shù)，將貨物最大水平位移高度差作為約束條件，提取影響因素較大的10個(gè)設(shè)計(jì)變量，建立遺傳算法單目標(biāo)優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型，并且借助于Matlab遺傳算法工具

4、箱對(duì)此數(shù)學(xué)模型進(jìn)行優(yōu)化求解。
　　 本文將主要針對(duì)以下幾個(gè)方面進(jìn)行了研究與闡述，并取得了研究成果：
　　 (1)根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，建立內(nèi)卸式門(mén)座散貨卸船機(jī)的數(shù)學(xué)模型。
　　 (2)分析各種優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的優(yōu)劣，針對(duì)內(nèi)卸式門(mén)座散貨卸船機(jī)的數(shù)學(xué)模型的特點(diǎn)，選擇遺傳算法作為系統(tǒng)優(yōu)化方法。
　　 (3)研究Matlab軟件中的遺傳算法優(yōu)化工具箱，利用其建立起此散貨卸船機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)模型。
　　 (4)開(kāi)發(fā)一套基于