基于PCA及因子分析法的兩種并聯(lián)機構(gòu)性能分析與優(yōu)化.pdf

1、綜合性能評價對并聯(lián)機構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)的選取、控制策略的擬定均具有決定性的作用。在對并聯(lián)機構(gòu)進行綜合性能分析時，由于各性能指標之間存在較強的耦合性，因此需人為給定各指標權(quán)重系數(shù)，從而導致綜合性能指標優(yōu)化有失客觀性。為克服此弊端，本文將統(tǒng)計學中的主成分分析方法PCA(Principal Component Analysis)及其擴展方法因子分析法應(yīng)用到并聯(lián)機構(gòu)的綜合性能評價中，通過對性能指標原始數(shù)據(jù)進行主成分及因子分析，將原始數(shù)據(jù)進行壓縮，減少信

2、息冗余，得到能客觀反映各個指標對機構(gòu)綜合性能的影響程度的權(quán)重系數(shù)。
　　本文以平面五桿并聯(lián)機構(gòu)與DELTA并聯(lián)機構(gòu)兩種少自由度并聯(lián)機構(gòu)為研究對象，基于并聯(lián)機構(gòu)常用的條件數(shù)性能指標、操作度性能指標、各向同性系數(shù)指標與最小奇異值指標，得出PCA及因子分析法對機構(gòu)的綜合性能進行分析與評價的適用性，進而完成兩種少自由度并聯(lián)機構(gòu)的綜合性能優(yōu)化和結(jié)構(gòu)參數(shù)的選取。
　　本論文的主要研究工作如下：
　　首先，在對PCA及因子分析方法的

3、基本原理及數(shù)學模型分析的基礎(chǔ)上，提出應(yīng)用此兩種方法對機構(gòu)進行綜合性能評價，并給出了具體的評價思路和操作流程，同時對這兩種方法進行比較，給出兩者之間的聯(lián)系與區(qū)別。
　　其次，通過分析并聯(lián)機構(gòu)的運動學方面的4個單一性能指標的計算方法與物理意義，以平面五桿并聯(lián)機構(gòu)和DELTA并聯(lián)機構(gòu)為研究對象，給定其結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化范圍，基于所提出的綜合性能評價流程，應(yīng)用PCA及因子分析法對其進行綜合性能的分析，完成結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化；然后對PCA與因子分析法