👈فول فایل فور یو ff4u.ir 👉

طراحی بهینه پارتوئی مکانیزم شش میله ای برای تولید مسیر با استفاده از الگوریتم های تکاملی word

ارتباط با ما

دانلود


طراحی بهینه پارتوئی مکانیزم شش میله ای برای تولید مسیر با استفاده از الگوریتم های تکاملی word
فهرست مطالب
 فصل1 مقدمه.. 1
1-1پیشگفتار.. 2
1-2 تاریخچه سنتز ابعادی.. 3
1-3 محاسبات اولیه در بررسی مکانیزم­ها.. 4
1-4 بهینه­سازی.. 4
1-4-1 تاریخچه بکارگیری بهینه­سازی در مکانیزم­ها.. 5
1-4-2 مفاهیم کلی بهینه­سازی.. 7
1-4-3 فرمول بندی عمومی بهینه­سازی.. 9
1-5 نوآوری­های پایان­نامه.. 10
1-6 ساختار کلی پایان­نامه.. 11
فصل2 معرفی مکانیزم شش میله­ای وفرمول بندی آن.. 12
2-1 مقدمه.. 13
2-2 برخی کاربردهای مکانیزم­های شش میله­ای.. 14
2-3 تحلیل هندسی و روابط حاکم بر مکانیزم.. 19
2-4 نتیجه­گیریو جمع­بندی فصل.. 22
فصل3 روش­های بهینه­سازی تک هدفه و چند هدفه.. 23
3-1 مقدمه.. 24
3-2 مفاهیم بهینه سازی.. 24
3-2-1 مفاهیم بهینه­سازی تک هدفه.. 24
3-2-2 تعاریف و مفاهیم بهینه­سازی چند هدفه.. 25
3-3 روش­های بهینه سازی تک هدفه.. 27
3-3-1 الگوریتم ژنتیک.. 27
3-3-1-1 مقدمه.. 27
3-3-1-2 تاریخچه.. 27
3-3-1-3 ساختار الگوریتم ژنتیک.. 28
3-3-1-4 عملگرهای ژنتیکی.. 28
3-3-1-5 روند کلی اجرای الگوریتم ژنتیک.. 30
3-3-2 الگوریتم تکامل تفاضلی.. 31
3-3-2-1 مقدمه.. 31
3-3-2-2 تاریخچه.. 32
3-3-2-3 ساختار الگوریتم تکامل تفاضلی.. 32
3-3-2-4 پارامترهاى كنترلى.. 35
3-3-2-5 استراتژى­هاى متنوع DE.. 36
٣-٣-٣ الگوريتم تجمعى ذره (ازدحام ذرات).. 37
٣-٣-٣-١ مقدمه.. 37
٣-٣-٣-٢ تاريخچه روش بهينه سازى تجمعى ذره.. 37
٣-٣-٣-٣ روش بهينه­سازى تجمعى ذره استاندارد.. 38
٣-٣-٣-٤ شبه برنامه روش بهينه سازى تجمعى ذره استاندارد.. 40
٣-٣-٣-٥ بررسى ضريب وزن و ضرايب يادگيرى.. 41
٣-٣-٤ الگوريتم تركيبى ژنتيك و تجمعى ذره.. 42
٣-٣-٤-١ الگوريتم تركيبى HGAPSO.. 43
٣-٣-٤-٢ روش تركيبى GAPSO.. 43
٣-٤ روش­هاى بهينه­سازى چند هدفى.. 45
٣-٤-١ روش بهينه­سازى مرتب سازى نقاط غير برتر نسخه دوم)NSGA-II(45
٣-٤-١-١ زيربرنامه Non-Dominant Sorting (NS)46
٣-٤-١-٢ زيربرنامهCrowding Distance(CD)46
٣-٤-١-٣ روند كلى الگوريتم NSGA-II. 47
3-5 نتیجه­گیری و جمع­بندی فصل.. 48
فصل4 بهینه­سازی مکانیزم شش­میله­ای.. 49
4-1 مقدمه.. 50
4-2 متد کاهش کنترل شده انحراف مجاز.. 51
4-3 تابع هدف.. 56
4-4 سنتز بهينه مكانيزم.. 57
4-4-1 بهینه سازی تک هدفه.. 58
4-4-1-1 سنتز بهینه مسیر اول.. 58
4-4-1-2 سنتز بهینه مسیر دوم.. 65
4-4-2 بهینه سازی دو هدفه.. 72
4-4-2-1 متد کاهش کنترل شده انحراف زاویه انتقال.. 73
4-4-2-2 نتایج بهینه سازی.. 75
4-5 نتیجه­گیری و جمع­بندی فصل.. 78
فصل5 نتیجه­گیری.. 79
5-1 نتیجه­گیری.. 80
مراجع.. 81
 فهرست جدول­ها
عنوان صفحه جدول 4-1 ثابت­های بکار گرفته شده در بهینه­سازی برای مسیر اول.. 58
جدول 4-2 حدود تعیین شده متغیرهای طراحی برای مسیر اول.. 59
جدول 4-3مکانیزم­های بدست آمده از چهار الگوریتم برای مسیر اول به روش اول 61
جدول 4-4 مکانیزم بدست آمده از سه الگوریتم برای مسیر اول به روش دوم 64
جدول 4-5 حداکثر انحرافات مجاز برای سه الگوریتم ژنتیک،ازدحام ذرات وGAPSO برای مسیر اول به روش دوم.. 64
جدول 4-6 ثابت­های بکار گرفته شده در بهینه­سازیبرای مسیر دوم.. 66
جدول 4-7 حدود تعیین شده متغیرهای طراحی مسیر دوم.. 66
جدول 4-8 مکانیزم­های بدست آمده از دو الگوریتم تکامل تفاضلی وGAPSO برای مسیر دوم به روش اول.. 68
جدول 4-9 مکانیزم بدست آمده از الگوریتم GAPSO برای مسیر دوم به روش دوم 70
جدول 4-10 حداکثر انحرافات مجاز الگوریتم تکامل تفاضلی وGAPSO برای مسیر دوم به روش دوم.. 71
جدول 4-11 ثابت­های بدست آمده برای چهار مکانیزمC,B,A وDومقادیر خطای هریک 76
  فهرست شکل­ها
 شکل2-1: مکانیزم وات نوع اول.. 13
شکل2-2: مکانیزم وات نوع دوم.. 13
شکل2-3: مکانیزم استفن­سون نوع اول.. 13
شکل2-4: مکانیزم استفن­سون نوع دوم.. 13
شکل2-5: مکانیزم استفن­سون نوع سوم.. 14
شکل2-6: تولید نوارهای مغناطیسی.. 15
شکل2-7: مکانیزم استفن­سون نوع سوم برای هدایت نوار مغناطیسی.. 16
شکل2-8: مکانیزم شش میله­ای پروتز زانو کشیده صفر درجه.. 17
شکل2-9: مکانیزم شش میله­ای پروتز زانو خمش کامل.. 17
شکل2-10: مکانیزم تغزیه، وات نوع دوم.. 17
شکل2-11: مکانیزم شش میله­ای استفن­سون نوع سوم برای تولید مسیر.. 18
شکل2-12:چهار موقعیت بعدی مکانیزم در تولید مسیر.. 19
شکل2-13: هندسه مکانیزم شش میله­ای استفن­سون نوع سوم]27[... 20
شکل3-1:مفهوم برتری در فضای دو هدفی،ذرهa بر بقیه ذرات برتری دارد. 26
شکل3-2:جبهه پارتو مجموعه­ای از جواب­ها در فضای دو هدفه... 27
شکل3-3:عملگر ترکیب در الگوریتم ژنتیک.. 29
شکل3-4:عملگر جهش در الگوریتم ژنتیک.. 30
شکل3-5: روند کلی یک الگوریتم ژنتیک استاندارد.. 31
شکل3-6: مثالی از یک تابع هزینه دو بعدی برای تولید.......... 33
شکل3-7: فرآیند ادغام 7 بعدی.. 34
شکل3-8: روند کلی الگوریتم تکامل تفاضلی.. 35
شکل3-9: چگونگی حرکت ذره در روش تجمعی.. 40
شکل3-10: شبه برنامه روش تجمعی ذره.. 41
شکل3-11: شبه برنامه روش GAPSO.. 45
شکل3-12: نحوه محاسبه معیار ازدحام جمعیت درNSGA-II. 47
شکل3-13: نمای کلی از عملکرد الگوریتم NSGA-II. 48
شکل4-1: تولید مسیر توسط مکانیزم شش میله­ای.. 51
شکل4-2: تابع qام مکانیزم اطراف بازه انحراف مجاز.. 53
شکل4-3: تابع شکل(a) و تابع موقعیت(b).. 53
شکل4-4: الگوریتم کاهش کنترلشده انحراف مجاز.. 54
شکل4-5: کاهش مرز مجاز برای بخش خطراست مسیر.. 55
شکل4-6: کاهش مرز مجاز برای بخش قطاعی(دایروی) مسیر.. 55
شکل4-7: تجزیه قسمتی از مسیر به دو بخش خط راست و قطاع دایروی.. 58
شکل4-8: شبه الگوریتم شرط کاهش انحراف مجاز.. 60
شکل4-9: مسیر مطلوب اول و نقاط دقت بدست آمده از مکانیزم بهینه شده توسط GAPSO به روش اول.. 61
شکل4-10: مسیر مطلوب اول و نقاط دقت بدست آمده از مکانیزم بهینه شده توسط GAPSO با روش دوم تعیین متغیرطراحی.. 65
شکل4-11: مقایسه فاصله مسیر بدست آمده الگوریتم DE وGAPSO از مسیر مطلوب با بزرگنمایی.. 65
شکل4-12: مسیر مطلوب دوم که توسط مکانیزم طی می­شود.. 66
شکل4-13: مسیر مطلوب دوم و نقاط دقت بدست آمده از مکانیزم بهینه شده توسط GAPSO به روش اول.. 69
شکل4-14: مسیر مطلوب دوم و نقاط دقت بدست آمده از مکانیزم بهینه شده توسط GAPSO با روش دوم تعیین متغیرطراحی.. 71
شکل4-15: مقایسه فاصله مسیر بدست آمده الگوریتم DE وGAPSO از مسیر مطلوب با بزرگنمایی.. 71
شکل 4-16: کاهش بازه مجاز زاویه انتقال.. 73
شکل 4-17: شبه الگوریتم کاهش انحراف مجاز زاویه انتقال.. 74
شکل 4-18: برتری جبهه پارتو به روش کاهش کنترل شده انحراف مجاز زاویه انتقال بر جبهه پرتو بدون بکارگیری این روش.. 74
شکل 4-19: جبهه پارتوئی بدست آمده از الگوریتم ژنتیک چند هدفه.. 75
شکل 4-20: جبهه پارتوئی بدست آمده از الگوریتم ژنتیک چند هدفهبا بزرگنمایی و حذف نقاط با خطای مسیر بیشتر از 400. 76
شکل 4-21: برتری نقطه A بر بهترین نتیجهDE 77
 چکیده
طراحی بهینه پارتوئی مکانیزم شش میله ای برای تولید مسیر
مرتضی ایلانلو
 در این پایان نامه ما به ارائه سنتز بهینه ابعادی مکانیزم شش میله­ای با قیدهای دورانی می­پردازیم. هدف از سنتز، تولید مسیر به گونه­ای است که تا حد امکان به مسیر مطلوب نزدیک­تر باشد. از زنجیره­های شش میله­ای، با هفت اتصال چرخشی، شناخته شده با یک درجه آزادی می­توان زنجیره وات و استفن­سون را نام برد. دو نوع مکانیزم از زنجیره وات و سه نوع مکانیزم از زنجیره استفن­سون حاصل می­شود که معرفی و چند کاربرد آنها در فصل 2 پایان­نامه آورده شده است.
به منظور سنتز بهینه تک هدفه مکانیزم، با در نظر گرفتن تابع خطای مسیر به عنوان تابع هدف، ترکیب الگوریتم ژنتیک وروش تجمعی ذره مورد استفاده قرار گرفته شده است و دقت نتایج خطای مسیر با آخرین نتایج در مقالات مقایسه می­شود. الگوریتم چند هدفه NSGAII برای کمینه سازی همزمان دو تابع هدف مورد استفاده قرار می­گیرد.دو تابع هدف با رفتار متضاد در نظر گرفته شده در این کار عبارتند از تابع خطای مسیر و انحراف زاویه انتقال از. در بهینه­­سازی دو هدفه با بکارگیری متد کاهش کنترل­ شده انحراف مجاز زاویه انتقال سرعت همگرائی تابع خطا را بالا برده و سعی در بدست آوردن جبهه پارتوئی مناسب می­شود.
 کلید واژه­ها: مکانیزم شش میله ­ای، بهینه سازی چند هدفه، الگوریتم­های تکاملی، جبه ه پارتو، روش تجمعی ذره
Abstract
Pareto Optimal Synthesis of Six-bar Mechanism for path generation
Morteza ilanlou
 
In this thesis,we present the optimal dimentional synthesis of a six-bar mechanism with rotational constraints.The aim of the synthesis is to bring the generated path as close to the given path as possible. There are two types of well-known six-bar chains with one-degree-of-freedom namely, watt chain and stephenson chain. Two types of mechanisms is created from watt chain and three types of mechanisms from stephenson chain that will peresented with some applications in chapter tow of this thesis.
In order to single-objective optimal sinthesis, considering tracking error as objective function, combination of geneti algorithm and particle swarm method is used and tracking error accuracy results are compared with those given in the literature.
Multi-objective NSGAII algorithm is used to minimize to objective functions. Two conflicting objective functions considered in this work are tracking error and transmission angle’s deviation from . In multi-objective obtimization, fast convergence of tracking error and optimum pareto front is achieved by using controlled decrease of transmission angle’s deviation method.
 Keywords: Six-bar Mechanism, Multi-Objective Optimization, Evolutionary Algorithms, Pareto front, Particle Swarm Optimization
 
 1-1پیشگفتار
مکانیزم یک ابزار مکانیکی است که به منظور انتقال حرکت و یا نیرو از یک منبع به یک خروجی بکار می­رود. یک اهرم بندی تشکیل شده است از اهرم­ها (یا میله­ها) که به طور عمومی صلب در نظر گرفته می­شوند و توسط اتصالاتی از قبیل پین (لولا) یا لغزنده­های منشوری بطوری که زنجیره­های (حلقه­های) باز یا بسته را می­سازند، به یکدیگر وصل می­شوند. این چنین زنجیره­های سینماتیکی که حداقل یک اهرم آن ثابت و حداقل دو اهرم دیگر متحرک باقی بماند، مکانیزم نام دارد و اگر کلیه اهرم ها ثابت باشند، آنگاه سازه نامیده می­شود. به عبارت دیگر مکانیزم اجازه می­دهد اهرم­های "صلب" آن نسبت به یکدیگر حرکت داشته باشند. در حالی که برای سازه این چنین نیست.
زنجیره­های سینماتیکی بخش مهم از مکانیزم­ها هستند که تحقیقات در زمینه آنها به دو بخش 1- آنالیز و 2- سنتز تقسیم می­شود.
1- آنالیز: فرآیند بررسی حرکت همه اعضا و یا بعضی از اعضای زنجیره بر اساس پارامترهای هندسی مکانیزم می­باشد.
2- سنتز: پیدا کردن یک مکانیزم که بتواند یک حرکت معین یا مسیر دلخواه را ایجاد نماید.
بطور­کلی، سنتز مکانیزم­ها به سه بخش متفاوت: 1- سنتز نوع 2-سنتز عددی 3-سنتز ابعادی تقسیم می گردد. دو سنتز اول مربوط به نوع مکانیزم و تعداد اعضای مورد نیاز برای حرکت مکانیکی بخصوص هستند. در حالی که هدف از سنتز ابعادی پیدا کردن همه پارامتر­های ابعادی یک مکانیزم برای ایجاد حرکت دلخواه می­باشد. هدف ما در این تحقیق سنتز ابعادی برای یک مسیر مورد نظر می­باشد.
در بررسی ابعادی سه مسئله مهم مورد بررسی قرار می­گیرد که عبارتند از:
1-تولید ابعاد: هدف پیدا کردن مکانیزم برای ایجاد یک دسته از زوج­ها و خروجی معین می­باشد.
2-تولید مسیر: هدف پیدا نمودن یک مکانیزم برای عبور عضو واسط از نقاط معین است.
3-هدایت جسم صلب: هدف پیدا نمودن مکانیزم برای عبور عضو واسط از موقعیت­های معین شده برای آن، بعنوان یک جسم صلب است.
برای سنتز یک مکانیزم گاهی از روش­های دقیق و گاهی از روش های تقریبی استفاده می­گردد. سنتز دقیق به معنی حل معادلات حاکم بر مسئله به صورت دقیق می­باشد و در سنتز تقریبی هدف حداقل کردن خطا برای این معادلات می­باشد که سنتز بهینه اختصاص به این روش دارد.
 1-2 تاریخچه سنتز ابعادی
سنتز ابعادی بخش اصلی فرآیند طراحی و اولین قدم در طراحی ماشین می­باشد. به همین خاطر بیش از صد سال است که سنتز مکانیزم­ها، توجه بسیاری از طراحان را به سمت خود جلب کرده است. هر چند روش­های اولیه برای سنتز بصورت ترسیمی بودند اما بعدها این روش­ها به صورت حل دقیق تغییر یافتند.
طبیعت غیرخطی بودن معادلات سنتز مانع از رشد این روش­های دقیق برای کاربردهای مختلف می­گردید که همین امر باعث شد تا تکنیک­های عددی با ظهور کامپیوترهای پر قدرت به حل این معادلات غیرخطی کمک کنند. اگرچه روش­های عددی منجر به حل تقریبی برای این معادلات می­شدند ولی محدودیت برای تعداد متغیرهای طراحی باعث ایجاد یک مشکل اساسی شد. اواسط دهه ی 60 با گسترش تکنیک های محاسباتی و روش­های بهینه­سازی مکانیزم­ها این مشکل اساسی برطرف گردید.
فوائد بسیاری در بکارگیری روش­های بهینه­سازی مکانیزم­ها وجود دارد. برای مثال هیچ قیدی برای تعداد متغیر­های طراحی وجود ندارد. بنابراین ویژگی­هایی همچون قابلیت حرکت، زاویه انتقال و... را می­توان فرمول بندی کرد و در معادله به عنوان پارامترهای طراحی محاسبه نمود. در قرن نوزدهم کمپ (1876) و برمستر[1] (1888) سنتز ابعادی را در مسائل سینماتیکی بکار گرفتند. ولی در آن زمان پیشرفت کمی در این زمینه ایجاد گردید]1[.در قرن بیستم برخی از محققان تلاش خود را در زمینه سنتز سینماتیکی با توجه به شاخه خاصی از مکانیزم بکار گرفتند. بعد از جنگ جهانی دوم، هنگامی که صنعت به سرعت رشد نمود، تقاضا برای طراحی مکانیزم­های خاص افزایش یافت. نیاز های جدید، مسائل طراحی را با استفاده از روش های قدیمی بسیار پیچیده و سخت نمود. در سال (1954) لوتیسکی[2] و شاکوزیان[3] روش حداقل مربعات را برای سنتز مکانیزم­های فضاییRSSR معرفی کردند]2[. و در سال (1955) فرودنشتین[4] یک روش تقریبی برای سنتز مکانیزم­های صفحه­ای چهار میله­ای برای تولید تابع معرفی کرد]3[. این دو کار موجب ایجاد عصر جدید سینماتیکی معروف به سینماتیک مدرن شدند.
معادلات معروف فرودنشتاین و معادلات ورودی-خروجی برای مکانیزم RRRR صفحه ای در سال (1995) شکل گرفتند که بعدها برای سایر مکانیزم­های صفحه­ای گسترش یافتند و ایجاد یک رابطه کلیدی در سنتز سینماتیکی کردند]3[. بعد از این تحقیقات، فرودنشتین و سایرین بر روی یک روش سنتز، معروف به سنتز با استفاده از نقاط دقت کار کردند و موفق شدند با استفاده از چند جمله­ای­های تقریبی حاصله از نقاط دقت، این روش را معرفی کنند. اگرچه سنتز با استفاده از نقاط دقت برای مکانیزم­های ساده مناسب می­باشد، نواقصی همچون محدودیت تعداد متغیر­های طراحی و عدم کنترل بر روی قید طراحی باعث عدم استفاده از این روش برای مکانیزم­های پیچیده­تر می­گردد. اواسط دهه 60، روش­های بهینه­سازی با بکارگیری برنامه­های محاسباتی معرفی شدند ومسائل سنتز مکانیزم­ها را کنترل نمودند (فاکس[5] و ویلمورت[6] 1967)]4[. با افزایش پیشرفت در برنامه­های محاسباتی بعد از جنگ جهانی دوم، کاربرد روش­های بهینه­سازی به سرعت افزایش یافت و پنجره جدیدی را بر روی روش­های قدیمی سینماتیکی باز نمود.
تلاش محققان در مسائل مربوط به مکانیزم­ها مربوط به دو بخش می­شود:
1-رابطه بین متغیر­های ورودی و خروجی
2-حرکت عضو یا اعضای واسطه
مورد اول مربوط به آنالیز تولید تابع می­باشد و مورد دوم بررسی تولید مسیر و هدایت جسم صلب در طراحی مکانیزم­ها مورد بررسی قرار می­گیرند. با بررسی بر روی خواص مکانیزم شش­میله ای که در این تحقیق به آن پرداخته می­شود، هماننده مکانیزم پایه چهار میله ای، سه نکته عمده مرتبط با این مسائل می­توان عنوان نمود.
1-قابلیت حرکتی: که امکان دوران هر یک از عضوهای ورودی یا خروجی را بررسی می­کند. چنانچه عضوی قادر به دوران 360 درجه باشد، به عنوان لنگ و در غیر اینصورت آونگ خواهد بود. و بر این اساس مکانیزم­ها به چهار دسته لنگ-لنگ، لنگ-آونگ، آونگ-لنگ و آونگ-آونگ تقسیم­بندی می­گردند.
2-بررسی شاخه: برای یک ورودی معین بیش از یک خروجی امکان­پذیر می­باشد یا به عبارت دیگر پیکربندی­های متفاوتی برای یک موقعیت خاص می­توان مونتاژ نمود. پس خاصیت شاخه بررسی پیکر بندی­های ممکن برای این موقعیت خاص می باشد.
3-انتقال نیرو و گشتاور: برای مکانیزم شش میله­ای مورد نطر که دارای یک درجه آزادی است، این خاصیت مربوط به انتقال نیرو و گشتاور از عضو ورودی به عضو خروجی می­باشد. به دلیل اینکه هر سه خاصیت ذکر شده به هندسه و ابعاد مکانیزم مربوط می­شوند، باید در ابتدای سنتز مورد توجه قرار بگیرند.

👇 تصادفی👇

روش های تصفیه گازهای استحصالی ازمخازندو عدد پاورپوینت بسیار کامل با موضوع نور در معماری در یک فایلدانلود لایه shapefile مرز استان گیلانتحقیق درباره خط مشي‌هاي سياسي نهج‌البلاغهنقد رمان ماجراهای اوگی مارچ اثر سائول بلو The Adventures of Augie March by Saul Bellowارائه الگوریتم جدید پنهان نگاری داده درون تصویر جهت پنهان نگاری مقاوم در برابر حملات آماریبررسی نظريات ساموئل هانتينگتون در مورد نظم سیاسی، انقلاب ها و مدرنیزاسیون - 66 صفحه فایل ورد و قابل ویرایشمقاله 5- طراحی تقويم ساعت و آلارم ديجيتالقانون نحوه محكوميت هاي مالي 175 ص ✅فایل های دیگر✅

#️⃣ برچسب های فایل طراحی بهینه پارتوئی مکانیزم شش میله ای برای تولید مسیر با استفاده از الگوریتم های تکاملی word

طراحی بهینه پارتوئی مکانیزم شش میله ای برای تولید مسیر با استفاده از الگوریتم های تکاملی word

دانلود طراحی بهینه پارتوئی مکانیزم شش میله ای برای تولید مسیر با استفاده از الگوریتم های تکاملی word

خرید اینترنتی طراحی بهینه پارتوئی مکانیزم شش میله ای برای تولید مسیر با استفاده از الگوریتم های تکاملی word

👇🏞 تصاویر 🏞