大型AGC伺服液压缸结构复杂、价格昂贵、维修成本高,故障模拟代价巨大。为解决大型液压缸实际工作过程中故障数据难收集难处理的问题,提出利用仿真模拟液压缸模型,从中提取故障数据,通过遗传算法(Genetic Algorithm,GA)来优化BP神经网络处理数据的故障诊断方式。运用仿真软件AMESim建立对应的液压缸仿真模型,通过改变仿真参数模拟出液压缸5种故障类型,获取故障数据。分别用传统的BP网络和经过遗传算法优化后的BP网络进行训练和测试。测试结果表明,GA-BP神经网络比传统BP神经网络测试误差小、预测精度高,能够准确实现故障诊断。该方法也为大型液压缸故障诊断提供了一种解决思路和方法。

针对应用在医药包装生产线上的码垛机器人在高速作业过程中存在的振动和冲击问题,提出了一种加速度函数为三段修正正弦函数的轨迹规划新算法,以完成对码垛机器人关节空间的轨迹规划。从实际生产中常用的规划曲线中选择运动性能俱佳的优良曲线,在此基础上对其进行修正,然后结合遗传算法以最大速度、最大加速度以及最大急动度为目标进行参数优化,获得最优修正参数,并对修正前后的正弦函数曲线性能进行对比分析。最后研究结果表明,该算法能够使得速度和加速度的峰值均降低4.09%,提高了码垛机器人的动态性能,同时为码垛机器人的轨迹规划设计提供理论依据。

为解决获取起重机臂筒固有焊接变形的不便利及复杂性问题,应用支持向量机模糊理论融合技术对起重机臂筒焊接变形测量方法进行研究,并采用遗传算法对支持向量机的核参数及惩罚因子进行寻优,以误差函数为评价指标,最终确定了核参数σ=1.8和惩罚因子c=26.将该测量模型应用于焊接变形的预测,同时采用智能图像检测法对相同预测点进行测量对比,结果显示所建立的融合模型对起重机臂筒焊接变形的测量和智能图像检测法的误差在5%以内,验证了该测量方法的准确性。

为了提高双臂机器人运动轨迹追踪精度,降低运动过程中的抖动幅度,引入混合粒子群算法优化双臂机器人模糊逻辑控制,并对误差和力矩进行仿真。创建双臂机器人平面运动模型简图,建立机械臂运动方程式。分析了模糊逻辑控制规则,引用模糊逻辑控制不同成本函数定义机械臂运动轨迹的平方误差均值、误差的绝对值及控制力参考误差,采用遗传算法耦合粒子群算法优化模糊逻辑控制的成本函数。通过MATLAB对优化模糊逻辑控制的双臂机器人运动轨迹控制力矩进行仿真,并且与模糊逻辑控制仿真结果形成对比。仿真结果显示受外界环境干扰时,双臂机器人模糊逻辑控制采用遗传算法耦合粒子群算法优化后,不仅运动轨迹追踪误差较小,而且输入力矩值也较小。双臂机器人模糊逻辑控制采用遗传算法耦合粒子群算法优化后,能够提高机器人运动轨迹追踪精度和降低

针对当前车辆在行驶过程中座椅振动比较大问题，采取多目标遗传算法对五自由度车辆振动模型进行优化。提出了一个新的多目标遗传算法，同时考虑五自由度车辆振动模型相互冲突的五个函数；建立五自由度车辆振动模型，通过对5个不同目标函数进行优化，分别为座椅加速度、前轮速度、后轮速度、簧载质量和前轮的相对位移及簧栽质量和后轮的相对位移，从这些目标函数中选出不同四对函数用于2-目标优化处理；通过图形展示2-目标优化处理结果，并与以往研究结果形成鲜明对比。优化结果显示，车辆经过地面隆起物时，座椅产生的加速度较小。采用多目标遗传算法对五自由度车辆振动模型优化后，车辆在行驶过程中经过地面障碍物时，座椅振动较小。

针对随机共振（Stochastic resonance,SR）在处理轴承故障信号时需要满足小参数（信号频率、幅值、噪声强度远小于1）这一条件以及轴承故障特征难以提取的问题,提出基于自适应变尺度随机共振与总体局部均值分解（Ensemble local mean decomposition,ELMD）的轴承故障诊断方法。首先,对实测的信号按照一定的频率进行压缩,使其满足随机共振小参数的要求,然后,通过遗传算法（Genetic algorithm,GA）对变尺度随机共振双稳系统中的结构参数a,b进行优化,最后将随机共振输出信号进行ELMD分解,通过各PF分量的频谱图寻找轴承故障特征频率。对实测轴承故障信号的实验分析,结果表明本文提出的方法可有效地应用于轴承的故障诊断中。

针对建筑行业幕墙金属构件的加工特点,设计了操作简单、快速高效的开放式幕墙金属构件专用数控系统,实现了标准图元到G代码的快速转换。文章重点论述了数控系统中所运用的图元自动数控编程的关键技术、具体实现方法和数据处理方式,实现了基于模板的G代码输出。在进行机床加工路径规划的过程中,针对遗传算法在路径搜索中容易出现的收敛过慢和容易早熟的问题,运用了改进的遗传算法对专用数控系统的加工路径进行进一步优化,提高了数控系统的加工效率和稳定性。

为了进一步提高3-RRR纯转动球面并联机构的运动灵巧性和有效工作空间的范围,需对机构的结构参数进行优化。首先根据机构的几何特性建立对应的数学模型;进而本着机构工作空间和运动灵巧性最大的原则,提出一种以机构雅可比矩阵条件数为优化对象的遗传算法,对机构中各运动副的角度、电机输入角度及其他结构参数进行优化,与传统结构参数优化方法相比,有效的将3-RRR球面并联机构的雅克比矩阵条件数控制在1.000008,使该机构的运动灵活性获得较大提高;最后根据优化结果搭建物理样机,其末端输出平台的工作空间图像近乎一个完整的球面。优化后的3-RRR并联机构显示出更强的工程实用性,具有更好的应用前景。