第9期 2017年9月
组合机床与自动化加工技术
Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique
文章编号：10012265(2017)09005504
D0I:10. 13462/j. cnki. mmtamt. 2017. 09. 014
平面四杆机构运动轨迹多自标综合优化及误差仿真研究
王琦，何仁2
No.9 Sep.2017
（1.镇江高等专科学校汽车工程学院，江苏镇江212003；2.江苏大学汽车与交通工程学院，江苏镇江212013）
摘要：针对平面四杆机构运动轨迹所产生的误差较大问题，引用改进差分进化算法对平面四杆机构运动轨迹误差进行优化。构造平面四杆机构运动简图，分析四杆机构变量参数。通过欧几里得距离误差函数推导出优化目标函数，采用改进差分进化算法对四杆机构约束条件进行多目标综合优化。结合具体实例，将优化后结果输入到Matlab软件进行误差仿真，并且与优化前误差仿真结果进行对比和分析。仿真结果表明：优化前，四杆机构运动轨迹所产生的横向和纵向误差峰值分别为0.25cm 和0.19cm，优化后，四杆机构运动轨迹所产生的横向和纵向误差峰值分别为0.17cm和0.13cm，横向和纵向误差峰值分别降低了32.0%和31.6%。采用改进差分进化算法优化四杆机构运动轨迹，可以降低四杆机构运动轨迹产生的误差。
关键词：平面四杆机构：改进差分进化；运动轨迹；多目标优化
中图分类号：TH122;TG65
文献标识码：A
ResearchonMulti-objectiveSynthetic Optimization andError Simulation
of Motion Trajectory of Planar Four-bar Linkage
WANG Qi',HE Ren
(1. Department of Automotive Engineering, Zhenjiang College, Jiangsu Zhenjiang 212003 , China ; 2. School of Automobile and Traffic Engineering,Jiangsu University,Zhenjiang Jiangsu 212013, China)
Abstract : Aiming at the large error of the motion of the planar four-bar mechanism, an improved differential evolution algorithm is used to optimize the trajectory error of planar four-bar mechanism. Structure four-bar mechanism,and analyze the variable parameters of four-bar mechanism. By using Euclidean distance error function,the optimal objective function is deduced, and an improved differential evolution algorithm is used to optimize the constraints of the four-bar linkage mechanism. The optimized results are input to the Matlab software for error simulation, and compared with the pre-optimization error simulation results. The simula-tion results show that the transverse and longitudinal error peaks of the four-bar mechanism are 0. 25cm and 0. 19cm respectively, and the peak of the transverse and longitudinal errors are 0. 17cm and 0. 13cm, and the horizontal and vertical error peak values decreased by 32. 0% and 31. 6% respectively. Using the improved differential evolution algorithm to optimize the trajectory of the four - bar mechanism, the error generated by the trajectory of the four - bar mechanism can be reduced.
Key words : Planar four-bar mechanism; Improved differential evolution ; trajectory ; multi-objective optimiza-tion
0引言
随着机器向自动化方向的发展，连杆机构在机器中的作用越来越重要1。由于平面连杆机构连杆曲线具有多样性，所以可以实现各种复杂运动，特别是四杆机构和六杆机构应用非常广泛。平面连杆机构具有许
收稿日期：2016-11-21修回日期：2016-12-17
多优点：①结构简单，加工容易，安装方便；②摩擦小，易于润滑，适合各种重载要求；③运动相对灵活，可以控制远距离危险物品的搬运等。平面连杆机构主要包括四杆机构、五杆机构、六杆机构及八杆机构等。其中，四杆机构是其它连杆机构的重要组成部分。因此，
*基金项目：国家自然科学基金项目（51275212）；江苏省高等职业院校教师国内高级访间学者计划资助项目（2015FX098）
作者简分另数据6一），女，江苏东台人，镇江高等专科学校副教授，硕士，研究方向为机械自动化，（E-mail）qwang201611@163.com；何仁
（整增，男，南京人，江苏大学教授，博士生导师，研究方向为汽车机电一体化。