改进差分进化算法在四杆机构中的应用

汤双清，华恒，丁小慧

改进差分进化算法在四杆机构中的应用

汤双清，华恒，丁小慧

（三峡大学 机械与动力学院，湖北 宜昌 443002）

针对平面四杆机构应用广泛，但轨迹偏差较大的问题，利用基于天牛须搜索的差分进化算法（BASDE）的新方法，旨在探讨改进差分进化算法，并减小四杆机构轨迹偏差，寻找更加合理的结构尺寸。通过MATLAB软件仿真的结果，可以看出四种优化方法中BASDE优化速度更快，收敛精度更高优化结果更好。将优化结果通过三维建模，在ADAMS软件中进行动力学仿真，结果表明优化后的机构执行点的角加速度和线加速度均有所减小，显示出机构轨迹偏差有所减小、运行更加平稳，运动轨迹更接近目标轨迹。

四杆机构；轨迹偏差；天牛须搜索；差分进化

四杆机构是生活中最常见的平面机构之一，上至航天器材飞机起落架[1]，下至居家缝纫机[2]，尤其是在工农业中被广泛使用，例如岩石破碎机、糖果包装机推糖机构[3]、秋后立秆的残膜回收机[4]等。四杆机构是许多复杂机构的基础，而平面四杆机构的轨迹综合是机构设计的基本问题之一，其主要目的是找到一个平面四杆机构，使得连杆机构上的点能沿某一预先给定的轨迹行走[5]。高精度的四杆机构运动轨迹是改善设计质量，提高工作效率的基础。因此，对四杆机构的运动轨迹进行优化设计是很有必要的。

随着科学技术的快速发展以及计算机性能的提高，传统的优化方法由于耗时长、精度低等缺点已慢慢退出舞台。……