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 پایان نامه . 10
1-6 ساختار کلی پایان نامه . 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 نتیجهگیری و 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 الگوریتم تجمعى ذره (ازدحام ذرات) 37
٣-٣-٣-١ مقدمه. 37
٣-٣-٣-٢ تاریخچه روش بهینه سازى تجمعى ذره 37
٣-٣-٣-٣ روش بهینهسازى تجمعى ذره استاندارد. 38
٣-٣-٣-٤ شبه برنامه روش بهینه سازى تجمعى ذره استاندارد. 40
٣-٣-٣-٥ بررسى ضریب وزن و ضرایب یادگیرى.. 41
٣-٣-٤ الگوریتم تركیبى ژنتیك و تجمعى ذره 42
٣-٣-٤-١ الگوریتم تركیبى HGAPSO.. 43
٣-٣-٤-٢ روش تركیبى GAPSO.. 43
٣-٤ روشهاى بهینهسازى چند هدفى.. 45
٣-٤-١ روش بهینهسازى مرتب سازى نقاط غیر برتر نسخه دوم) NSGA-II ( 45
٣-٤-١-١ زیربرنامه Non-Dominant Sorting (NS) 46
٣-٤-١-٢ زیربرنامهCrowding Distance(CD) 46
٣-٤-١-٣ روند كلى الگوریتم 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 بهینه مكانیزم. 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
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 4-3 مکانیزمهای 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 بهینهسازی برای 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 مکانیزم C,B,A وD ومقادیر 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، ذره a بر بقیه ذرات برتری دارد. 26
شکل3-2: جبهه پارتو مجموعه ای 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 در NSGA-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 خط راست 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 هدفه با بزرگنمایی و حذف نقاط با خطای مسیر بیشتر از 400. 76
شکل 4-21: برتری نقطه A بر بهترین نتیجهDE 77
چکیده
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 پایان نامه آورده شده است.
به منظور سنتز بهینه تک هدفه مکانیزم، با در نظر گرفتن تابع خطای مسیر به عنوان تابع هدف، ترکیب الگوریتم ژنتیک و روش تجمعی ذره مورد استفاده قرار گرفته شده
