演化設(shè)計方法及其應用研究.pdf

1、該論文主要研究演化設(shè)計方法及其在機構(gòu)方案設(shè)計上的應用.多年以來,實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計的智能化、自動化,提高產(chǎn)品設(shè)計的創(chuàng)新程度,是人們所追求的目標.然而,傳統(tǒng)的設(shè)計方法存在著過于依賴經(jīng)驗、設(shè)計周期長以及缺乏創(chuàng)新等缺點,因此很難滿足現(xiàn)代產(chǎn)品的設(shè)計要求.20世紀90年代中期,演化設(shè)計方法的提出,為實現(xiàn)上述目標開辟了一條有效的途徑.演化設(shè)計方法是從仿生學的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,它將問題的解表示成演化個體的形式,通過模擬自然界優(yōu)勝劣汰的進化過程,來尋求問題的

2、最佳設(shè)計方案.演化設(shè)計方法以演化算法或演化思想為理論基礎(chǔ),具有較強的自組織、自適應能力,同時具有并行性和全局性等特點.目前,演化設(shè)計方法已經(jīng)應用于結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計、方案設(shè)計、人工生命以及智能機器人設(shè)計等領(lǐng)域,并取得了令人矚目的進展.近年來興起的關(guān)于演化設(shè)計方法的研究主要集中在國外,尚沒有形成系統(tǒng)的理論和方法,有待進一步發(fā)展.該文在查閱和分析國內(nèi)外文獻資料的基礎(chǔ)上,主要研究了演化設(shè)計的基本原理及實現(xiàn)方法,并將其應用于機構(gòu)方案的設(shè)計中.該文主要

3、研究工作如下:(1)綜述和分析了近年來的演化設(shè)計方法.包括綜述其研究進展,歸納和分析了演化設(shè)計方法的內(nèi)涵、類型及其基本實現(xiàn)方法.討論了用于行為控制的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的演化模型的設(shè)計.(2)在分析了Lipson等的演化設(shè)計方法的基礎(chǔ)上,研究其具體實現(xiàn)方法,最后給出機構(gòu)演化設(shè)計實例.(3)以壓電驅(qū)動式微夾鉗的設(shè)計為例,在對微夾鉗傳動機構(gòu)進行分析,推導出簡化傳動分析計算公式,并應用有限元分析和實物測量進行驗證的基礎(chǔ)上,應用演化算法對其進行結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化