基于采样区域优化的智能车辆轨迹规划方法

针对现有智能车辆轨迹规划方法在结构化道路中、高速场景中因均匀采样产生的计算时间浪费问题,提出一种基于采样区域优化的轨迹规划方法。该方法综合考虑道路环境信息和障碍物信息,将采样区域划分为基础代价区和障碍代价区,分别计算两个区域内采样点的代价值并依据该代价值对采样点进行筛选,高代价点将被忽略,低代价点将用于计算最优轨迹,从而避免均匀采样造成的计算量浪费。为进一步缩短规划时间并提高轨迹选择合理性,将候选轨迹按轨迹代价值进行排序,依次对候选轨迹进行碰撞检测,将不满足检测的轨迹剔除并将第一条通过检测的轨迹选为最优轨迹。为检验算法的可靠性,通过构建仿真道路及设计多个场景,对规划算法进行仿真验证。研究结果表明,所提出方法在有效降低单步轨迹规划时间的同时,保证了最优轨迹的安全性、合理性和可靠性。     

复杂型腔无退刀环切刀具轨迹连接方法

为克服传统环切轨迹连接方法的不足,提出了一种简单有效的环切刀具轨迹连接方法.在该轨迹连接方法中,轨迹环被组织成区域树的形式,区域树的每个节点对应一次偏置操作的结果;为了编组轨迹环,利用轨迹环间的嵌套关系将区域树剖分为轨迹簇,进而利用过渡点和虚过渡点完成了轨迹簇的连接,形成了子轨迹;合并了多条子轨迹,以使生成的轨迹完全没有退刀.利用无需额外计算的区域树,改善了传统无退刀轨迹连接算法在处理大规模问题上的效率.     

自由型面的五轴激光淬火轨迹规划算法研究

为保证复杂型面的激光淬火质量,针对自由型面的激光淬火路径规划直接影响着淬火后自由型面表面硬度的均匀性这一特点,在分析激光淬火加工工艺特点的基础上,提出了等弧长的激光淬火轨迹算法来确定自由型面上的激光淬火轨迹。该方法通过激光淬火试验,确定了最佳激光淬火光道距离并进行了相应的计算。利用三次B样条参数曲面进行了实例计算,验证了所提出算法的可行性。     

基于点搜索的多曲面体清根轨迹生成方法

针对多曲面体清根加工轨迹的生成问题，建立了基于搜索初始点在参数域和物理域内搜索刀心点的点搜索算法。在搜索过程中，以多曲面体为研究对象，根据其结构特点确定搜索初始点和搜索中心，将参数域内搜索初始点与搜索中心的连线作为搜索方向在参数域内进行搜索。在物理域内生成参数域内对应搜索点的偏置点，判断偏置点到达多曲面体的距离是否满足距离条件，若满足距离条件则为刀心轨迹上的点。算例与实际加工结果表明，所提出的搜索算法搜索过程稳定，可以快速生成高质量的清根加工轨迹。     

基于蚁群算法的机翼结构布局优化方法

提出了一种工程实用性强的飞机翼面结构布局优化方法。将机翼布局优化问题分解为拓扑优化与尺寸优化两个优化子问题来处理：尺寸优化采用成熟的准则法来处理;根据基结构法思想将拓扑优化转化为N根翼梁的0/1规划问题,并采用改进的蚁群算法来处理。为了加快蚁群算法的进化速度,避免重复计算,引入了蚂蚁路径数据库。算例结果表明：改进的蚁群算法有较高的效率;所提结构布局优化方法减重效果明显,是可行和有效的。     

复杂形状区域行切加工刀具轨迹生成

讨论了由任意多段直线、圆弧、自由曲线及其组合构成边界轮廓，且边界内包含多个岛屿的复杂区域加工刀具轨迹计算问题。详细介绍了岛屿分解、边界轮廓刀具干涉处理、加工路线规划及刀具轨迹生成原理与算法。     

模具型腔环切粗加工刀具的优化

本文讨论了模具型腔数控环切加工轨迹生成和规划方法,对目前刀具选择的问题进行说明,提出了刀具选择的方法,达到了加工刀具优化选择的目的,从而提高了数控加工效率.     

基于MDO方法的车用三效催化转化器设计优化

以车用三效催化转化器（TWC）的转化效率、压力损失、质量以及抗热冲击性能为目标函数,建立了TWC多学科设计优化（MDO）模型。在充分考虑各学科之间的耦合效应基础上,通过采用自适应混沌优化算法与VB编程对MDO模型进行求解。优化结果表明,压力损失减少699%,质量减少1168%,位移变形减少2091%,TWC转化效率提高542%。试验证明该方法用于TWC是有效的。     

自由曲面数控加工刀具轨迹优化算法的研究

提出了一种数控加工刀具轨迹排列优化算法,使相邻加工轨迹间的残留高度都等于最大允许值,在保证精度的前提下,刀具轨迹排列更加合理,轨迹条数和轨迹长度大大减小,加工效果明显提高。     

滚切式横切剪剪刃轨迹优化分析

应用多刚体动力学仿真分析软件MD.ADAMS建立滚切式横切剪的参数化模型,通过分析得出上下剪刃重叠量曲线,利用ISIGHT集成MD.ADAMS自动化性能分析,优化重叠量曲线,提高产品性能,缩短设计周期。     

倾角喷涂轨迹优化方法研究

为解决内外犄角曲面喷涂时的犄角处涂层不均匀和涂料浪费问题,基于已有的喷枪模型,提出运用微分几何面积放大定理建立考虑喷枪倾角因素喷涂模型的方法,基于此模型给出了倾角喷涂三种情况下的喷枪轨迹优化目标函数,并运用黄金分割法进行求解,为倾角喷涂模型在喷涂轨迹优化中的应用提供了理论基础。仿真实验表明,喷枪倾角喷涂的建模方法有效;倾角喷涂轨迹优化方法可行,且涂层的均匀度受到喷枪倾角大小和方向的影响。     

一种基于增量元模型方法的全局优化算法

针对复杂仿真模型的全局优化问题,提出一种基于增量元模型方法的全局优化算法。首先,分析了现有增量拉丁超立方采样方法新增点数量难以控制以及其数值必须为原采样点数量的整数倍的缺陷,在此基础上利用减法规则思想改进了增量拉丁超立方采样;其次,将改进后的增量拉丁超立方采样与径向基函数的增量更新方法相结合,提出了一种全新的高效全局优化算法;最后,将该算法应用于压力容器的优化设计,计算结果证明了该方法的实用性与工程有效性。     

基于可靠性的楔环连接模糊优化设计

将有关优化技术、可靠性理论和模糊数学有机地结合起来 ,给出了基于可靠性的楔环连接模糊优化设计方法。这种方法不但充分考虑了可靠性指标的要求 ,而且还考虑了有关设计参量所具有的随机性和模糊性 ,从而使楔环设计结果更加符合实际。算例表明 :本文采用的模糊可靠性优化设计更符合实际、更合理、更科学。