[發明專利]基于主頻能量時域最優分布的非對稱變加速度規劃方法

有效

• 申請號: 201410255068.4
• 申請日: 2014-06-10
• 公開（公告）號: CN104008250A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 陳新;白有盾;楊志軍;高健;楊海東;王夢;陳新度
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆;鄧猛烈

1.基于主頻能量時域最優分布的非對稱變加速度規劃方法，其特征在于：該基于主頻能量時域最優分布的非對稱變加速度規劃方法包括以下步驟：?

步驟一、根據機構幾何模型，建立包含運動學自由度的裝配體有限元模型，并創建非線性有限元分析解算方案；?

步驟二、設定運動參數,得到參數化非對稱運動函數，并作為邊界條件施加到非線性有限元模型中；?

步驟三、對參數化非對稱運動函數進行定位歷程仿真，即通過非線性有限元求解得到實時動態歷程響應曲線；?

步驟四、判斷驅動結束后實時振動響應曲線的振幅是否滿足定位精度，若不滿足，則計算梯度和步長，并修改運動函數參數，繼續步驟三；若滿足則終止步驟三的非線性有限元求解歷程，獲取直至終止時刻的時間T，進入步驟五；?

步驟五、通過驅動時間和慣性能量衰減時間的測定，判斷目標響應時間T是否為最小值，若是最小值則確定設定的運動參數為最優參數；若不是最小值則計算運動參數的梯度和步長，并重新設定運動參數，進入步驟三進行求解。?

2.根據權利要求1所述的基于主頻能量時域最優分布的非對稱變加速度規劃方法，其特征在于：步驟一的具體方法如下：?

a、建立機構的三維幾何模型；?

b、利用有限元軟件對三維模型定義材料屬性并進行網絡劃分，轉換為有限元模型；?

c、在機構部件的運動關節處創建運動約束，從而在有限元分析環境中建立機構的包含運動學自由度的裝配體有限元模型；?

d、在驅動關節，施加參數化非對稱運動函數邊界條件；?

e、創建非線性有限元分析解算方案。?

3.根據權利要求1所述的基于主頻能量時域最優分布的非對稱變加速度規劃方法，其特征在于：根據非對稱運動的定義，運動分為：以急動度G₁進行的加加運動速段(T₁)；以急動度G₂進行的減加運動速段(T₂)；以急動度G₃進行的減加運動速段(T₃)；以急動度G₄進行的減減運動速段(T₄)；為了考慮慣性能量的影響，增加考慮慣性能量的衰減時間T₅。?

4.根據權利要求3所述的基于主頻能量時域最優分布的非對稱變加速度規劃方法，其特征在于：在S型非對稱運動中，各加速過程中急動度為常數，運動結束時速度和加速度均為零；因此，有下列等式約束：?

T₁G₁＝T₂G₂

T₃G₃＝T₄G₄

T₁G₁(T₁+T₂)＝T₃G₃(T₃+T₄)?

因此，T₂、T₃、T₄均可以用T₁來表示。?

5.根據權利要求3所述的基于主頻能量時域最優分布的非對稱變加速度規劃方法，其特征在于：衰減時間T₅由下式判斷:?

abs(s-s^*)+abs(v)<ε?

在殘余振動時，速度v要比位移數s值大，當速度v為幾乎0，即當機構位置s落在定位精度ε范圍內，上式才成立。?

6.根據權利要求1所述的基于主頻能量時域最優分布的非對稱變加速度規劃方法，其特征在于：步驟五所述的優化模型為：?

T＝T₁+T₂+T₃+T₄+T₅

Find(G₁,G₂,G₃,G₄)?

Objective:Min(T)?

Subject?to:abs(s-s^*)+abs(v)＜ε?

T₁G₁＝T₂G₂

T₃G₃＝T₄G₄

T₁G₁(T₁+T₂)＝T₃G₃(T₃+T₄)?。