519.6:629.7.02 Применение генетического алгоритма в задаче моделирования и оптимизации пневмогидравлической системы синхронизации исполнительных органов
Бушуев А. Ю. (МГТУ им.Н.Э.Баумана), Резников А. О. (МГТУ им.Н.Э.Баумана)
СИСТЕМА СИНХРОНИЗАЦИИ, НЕРЕГУЛИРУЕМОЙ ДРОССЕЛЬ, ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ЦИЛИНДР, ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АЛГОРИТМ, МОДЕЛИРОВАНИЕ, ОПТИМИЗАЦИЯ
doi: 10.18698/2309-3684-2021-3-6273
Построена модель генетического алгоритма с бинарным кодированием с независимой селекцией Шеффера, позволяющая производить поиск глобального оптимума по нескольким критериям без их скаляризации. При расчетах учитывается область всех возможных перемещений исполнительных органов в условиях неопределённых внешних воздействий в некотором, заранее заданном, диапазоне. Разработан алгоритм, позволяющий хранить промежуточные результаты для устранения проблемы большого количества повторяющихся расчетов в ходе работы эволюционного алгоритма, что позволило снизить время вычислений. Эффективность работы оптимизационного алгоритма демонстрируется на примере решения модельной задачи.
Рыбак А.Т. Моделирование и оптимизация гидромеханических систем мобильных машин и технологического оборудования. Автореферат дисс. д-р техн. наук. Краснодар, 2008, 41 с.
Гамынин Н.С., Карев В.И., Потапов А.М., Селиванов А.М. Гидравлические приводы летательных аппаратов: учеб. для авиац. спец. вузов. Москва, Машиностроение, 1992, 366 с.
Casey В., Tumarkin M. How to Synchronize Hydraulic Cylinders [Электронный ресурс], 2006. URL: https://www.hydraulicsupermarket.com/synchronization.html (дата обращения: 15.05.2021)
Bushuev A.Yu., Ivanov M.Yu., Korotaev D.V. Minimization of mismatch time of movement of actuators of a throttle synchronization system. Journal of Physics: Conference Series, 2018, vol.1141, art.no.012090. DOI: 10.1088/1742-6596/1141/1/012090
Bushuev A.Yu., Ivanov M.Yu., Korotaev D.V., Resh G.F. Software environment for computer-aided heuristic optimization of hydraulic systems for synchronous movement of actuators of various functional purposes. Journal of Physics: Conference Series, 2019, vol.1391, art.no.012141. DOI: 10.1088/1742-6596/1391/1/012141
Попов Д.Н. Механика гидро- и пневмоприводов: учеб. для вузов. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002, 320 с.
Попов Д.Н. Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем: учеб. для машиностроительных вузов. Москва, Машиностроение, 1976, 424 с.
Бекасов В.И., Меланьин А.Н. Синхронизация параллельно работающих приводов. Москва, Изд-во МАИ, 1987, 24 с.
Artemenko Y.N., Karpenko A.P., Belonozhko P.P. Synthesis of control of hinged bodies relative motion ensuring move of orientable body to necessary absolute position. Studies in Systems, Decision and Control, 2017, vol.95, pp.231–239.
Artemenko Y.N., Karpenko A.P., Belonozhko P.P. Features of manipulator dynamics modeling into account a movable platform. Studies in Systems, Decision and Control, 2016, vol.49, pp.177–190.
Gauer M., Telitschkin D., Gotzig U., Batonneau Y., Johansson H., Ivanov M., Palmer P., Wiegerink R.J. PRECISE — Development of a MEMS-based monopropellant micro Chemical Propulsion System. 48th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference and Exhibit, 2012, Atlanta, Georgia, art.no. AIAA 2012-4072. DOI: 10.2514/6.2012-4072
Gauer M., Telitschkin D., Gotzig U., Hannemann K., Batonneau Y., Rangsten P., Ivanov M., Brunskill C., Wiegerink R.J. PRECISE – Preliminary results of the MEMS-based µCPS. 49th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference, 2013, San Jose, CA, art.no. AIAA 2013-3784. DOI: 10.2514/6.2013-3784
Скрицкий В.Я. Рокшевский В.А. Синхронизация исполнительных органов гидрофицированых машин и механизмов. Москва, Машиностроение, 1973, 144 с.
Иванов М.Ю., Новиков А.Е., Реш Г.Ф. Особенности проектирования и численного моделирования стабилизаторов расхода в системах синхронизации движения исполнительных органов. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2017, № 2, с. 54–65.
Мельникова В.Г., Коцур О.С., Щеглов Г.А. Особенности построения расчетной схемы для моделирования динамики стабилизатора расхода в пакете OpenFOAM. Труды Института системного программирования РАН, 2017, т. 29, № 1, с. 53–70.
Черноруцкий И.Г. Методы оптимизации. Компьютерные технологии. Санкт-Петербург, БХВ-Петербург, 2011, 384 с.
Weise T. Global Optimization Algorithms. Theory and Application. University of Science and Technology of China, 2009, 820 p.
Кутателадзе С.С. Мажорирование, дискретизация и скаляризация. Сибирский журнал индустриальной математики, 2008, т. 11, № 4 (36), с. 66–77.
Agasiev T., Karpenko A. The program system for automated parameter tuning of optimization algorithms. Procedia Computer Science, 2017, vol.103, pp.347–354.
Холодилов С.А. Код Грея. RSDN [Электронный ресурс], 2016. URL: https://rsdn.org/article/alg/gray.xml (дата обращения: 20.05.2021)
Бушуев А.Ю., Резников А.О. Применение генетического алгоритма в задаче моделирования и оптимизации пневмогидравлической системы синхронизации исполнительных органов. Математическое моделирование и численные методы, 2021, № 3, с. 62–73.
Скачать статью
Количество скачиваний: 245