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机械运动系统行为结构时序优化及应用研究

作　者: 孙锋
导　师: 梁庆华
学　校: 上海交通大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 搭接网络行为原始分组连续关系运动循环图
分类号: TH113.22
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 63次
引　用: 1次
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内容摘要

机械运动行为结构时序优化即传统工艺动作时序关系优化过程,因而是机械产品优化设计的重要方法。由于缺乏合适的建模及计算机表达方法,目前在该层次进行计算机辅助时序优化的研究仍处于起步阶段。论文结合具有典型机械运动特征的粽子自动扎线技术,研究其工艺动作时序关系及自动化扎线原始行为结构生成方法,以及基于搭接网络的行为结构表达算法,并基于行为原始分组规则、行为时序配合关系约束来对行为结构进行优化,研究内容主要包括:1.基于行为原始分组的行为关系时序优化研究。制定行为之间的连续关系规则并以此构建实现行为原始分组的数学模型,以实现将所有工艺动作的原始分组结果即原始行为结构通过计算机辅助的方式得到。并结合粽子自动扎线机实例进行了说明。2.基于搭接网络的行为结构表达研究。将行为之间的时序关系运用搭接网络图进行表达,并对搭接网络表达的相应算法进行研究。3.基于协调运动的行为结构时序优化。定义行为之间的先行运动关系和相依运动关系,并以此来对不同组之间行为进行时间约束,以实现在基于原始分组结果的原始行为结构中以添加先行运动关系和相依运动关系来对行为结构进行运动配合优化。并结合粽子自动扎线机做了实例说明。4.对各行为节点进行分析,制定各节点的时间参数,并以此构建能通过计算机辅助由行为搭接网络图得到初步机械运动循环图的转换方法数学模型,并分析了如何在初步运动循环图的基础上添加运动性质和如何进行行为表达合并,以得到最终运动循环图。5.分析了影响行为结构的主要因素:行为关系复杂性、整体工作周期、系统稳定性、行为结构所包含的行为数量,并对各影响因子的评价度进行了研究,然后给出了行为结构的评价方法。此外,还制定了方案可行性评价矩阵、协调度评价矩阵,以此来对执行机构方案的方案进行评价,以确定最优方案。论文结合粽子自动扎线机工艺动作时序优化为实例进行说明,最终结果表明该研究方法改善了粽子自动扎线机的设计过程,优化缩短了各执行机构的动作周期,提高了动作之间的协调度,从而提高了粽子的包扎效率。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-16
  1.1 研究的背景和意义  9-10
    1.1.1 课题研究的背景  9-10
    1.1.2 课题研究的意义  10
    1.1.3 课题的来源  10
  1.2 国内外研究现状  10-13
    1.2.1 机械运动系统的行为结构表达模型研究现状  10-12
    1.2.2 机械运动系统的行为结构研究现状  12
    1.2.3 论文与前期研究之间的关系  12-13
  1.3 论文的主要内容  13-14
  1.4 本章小结  14-16
第二章基于行为原始分组的行为关系时序优化  16-31
  2.1 行为时序关系优化的过程模型  16-17
  2.2 行为与行为结构  17-18
  2.3 基于行为连续关系的行为原始分组  18-20
    2.3.1 行为连续关系的定义  18-19
    2.3.2 行为原始分组的作用  19-20
  2.4 行为原始分组的算法  20-21
    2.4.1 制定连续关系矩阵  20
    2.4.2 行为原始分组基本思路  20-21
  2.5 实现行为原始分组的计算机推理  21-23
  2.6 原始分组应用实例  23-30
    2.6.1 粽子扎线机行为原始分组过程  25-28
    2.6.2 粽子扎线机行为原始分组后方案改进  28-29
    2.6.3 粽子扎线机行为原始分组后结果对比分析  29-30
  2.7 本章小结  30-31
第三章基于搭接网络的行为结构表达研究  31-37
  3.1 行为运动关系与时序关系  31
  3.2 行为结构的搭接网络表达  31-32
  3.3 构建行为结构搭接网络表达的数学算法  32-36
    3.3.1 紧前紧后关系矩阵  32-34
    3.3.2 搭接网络图绘制的节点分级算法  34-35
    3.3.3 搭接网络图的绘制方法  35-36
  3.4 由矩阵到行为结构优化的推理过程  36
  3.5 本章小结  36-37
第四章基于协调运动的行为结构时序优化  37-45
  4.1 行为运动配合关系  37-39
    4.1.1 行为关系协调配合的目的  37-38
    4.1.2 行为运动配合关系的定义  38-39
  4.2 行为结构优化矩阵  39-40
  4.3 粽子自动扎线机实例验证  40-44
    4.3.1 粽子扎线机原始行为结构  40-42
    4.3.2 粽子扎线机基于协调运动的行为结构时序优化  42-43
    4.3.3 粽子扎线机行为结构时序优化前后结果分析  43-44
  4.4 本章小结  44-45
第五章搭接网络图向运动循环图的转换研究  45-58
  5.1 搭接网络图向运动循环图的转换方法  45-48
    5.1.1 时间节点阀定位运动循环图  45-47
    5.1.2 初步运动循环图的计算机界面  47-48
  5.2 初步运动循环图的具体化  48-53
    5.2.1 机械运动循环图的要素  48-49
    5.2.2 初步运动循环图中行为表达的合并  49-51
    5.2.3 初步运动循环图中行为运动性质的表达  51-53
  5.3 粽子自动扎线机的运动循环图生成  53-57
    5.3.1 粽子自动扎线机初步运动循环图生成  54-55
    5.3.2 粽子自动扎线机运动循环图具体化  55-56
    5.3.3 粽子自动扎线机实例结果分析  56-57
  5.4 本章小结  57-58
第六章行为结构评价与执行机构方案确定  58-71
  6.1 行为结构的评价的初步研究  58-66
    6.1.1 行为结构评价的影响因素  58-59
    6.1.2 行为结构评价准则  59-61
    6.1.3 评价整体行为结构复杂性的方法研究  61-62
    6.1.4 评价整体行为结构工期的关键线路法  62-63
    6.1.5 评价行为结构所对应执行机构系统稳定性的度量值研究  63-64
    6.1.6 评价行为结构所包含的行为数量的度量值研究  64-65
    6.1.7 粽子自动扎线机的行为结构评价实例验证  65-66
  6.2 执行机构的方案确定方法初步研究  66-70
    6.2.1 执行机构的设计  66
    6.2.2 执行机构的方案对比分析  66-68
    6.2.3 执行机构的方案分析数学模型  68-69
    6.2.4 执行机构的方案分析目标函数建立  69
    6.2.5 粽子自动扎线机各执行机构的方案确定实例验证  69-70
  6.3 本章小结  70-71
第七章总结与展望  71-73
  7.1 全文总结  71-72
  7.2 研究展望  72-73
参考文献  73-77
致谢  77-78
硕士期间研究成果及承担项目情况  78-80

机械运动系统行为结构时序优化及应用研究

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