Minimalizacja wymiaru przestrzeni rozwiązań w optymalnej syntezie mechanizmów
Niezmienniczy względem wybranych przekształceń geometrycznych (obrót, przesunięcie, odbicie lustrzane, skalowanie) opis krzywej pozwala zminimalizować wymiar przestrzeni parametrów (zmiennych projektowych) w optymalnej syntezie mechanizmów. W pracy wprowadzono do syntezy funkcje (sygnatury kształtu) wypracowane na potrzeby obróbki komputerowej i rozpoznawania obrazu oraz zaproponowano nowe opisy. Omówiono następujące funkcje opisujące właściwości krzywych: krzywizna krzywej, odległość krzywej od jej środka geometrycznego oraz wzajemny rozkład punktów krzywej. Idea wykorzystania krzywizny jako sygnatury krzywej jest znana, ale dotąd niedostatecznie zbadano efektywność jej zastosowania w zagadnieniach optymalnej syntezy. Jest tak dlatego, że krzywe łącznikowe nie spełniają założeń matematycznych podanych w definicji krzywizny. Druga z wymienionych funkcji jest dobrze znana jako narzędzie komputerowej obróbki kształtu, a trzecia została zdefiniowana przez autora. Funkcje zostały rozwinięte w szereg Fouriera, którego współczynniki po znormalizowaniu posłużyły do skonstruowania miar podobieństwa kształtu krzywych. Dodatkowa analiza wykazała, że ciąg współczynników wyprowadzonych z krzywizny może być użyty do syntezy mechanizmów generujących dowolne krzywe łącznikowe. Właściwość odległości krzywej od jej środka geometrycznego pozwala skonstruować odwzorowanie niewrażliwe na przekształcenia geometryczne zachowujące kształt krzywej bez odwoływania się do analizy fourierowskiej. Zaproponowano miarę odległości między krzywymi wyrażoną za pomocą splotu, która również czyni opis niezmienniczym względem tych przekształceń. Wprowadzone miary odległości między krzywymi zastosowano jako funkcje celu w optymalnej syntezie mechanizmów. Za pomocą oprogramowania Mathematica zbadano wpływ kształtu krzywej na rozkład minimów lokalnych fourierowskich funkcji celu. Dokonano tego na przykładzie krzywych generowanych przez czworobok przegubowy. W syntezie pięcioboku przegubowego zintegrowanego z przekładnią zębatą o kołach okrągłych funkcje celu zminimalizowano z użyciem algorytmu ewolucyjnego. Dokonano oceny funkcji celu ze względu na dokładność rozwiązań, szybkość zbieżności oraz czasochłonność obliczeń. Otrzymano parametry mechanizmów generujących krzywe dane parametrycznie oraz wprowadzone w postaci ciągu punktów o różnym stopniu podobieństwa do istniejących krzywych łącznikowych. W pracy zaprezentowano również metodę syntezy mechanizmów płaskich generujących łuki otwarte. Nie wykorzystuje się w niej matematycznych formuł. Streszczenie opisujących geometrię mechanizmu, dlatego, choć została omówiona na przykładzie czworoboku przegubowego, można ją przenieść na wybrane mechanizmy o czterech ogniwach. Wystarczy znać geometrię torów węzłów łącznika, którego punkt wykreśla żądaną trajektorię. W celu zmniejszenia liczby optymalizowanych parametrów aproksymuje się funkcję położenia kątowego łącznika. Na podstawie wyników eksperymentów numerycznych syntezy mechanizmów generujących bardzo różnorodne krzywe potwierdzono efektywność zaproponowanych metod i sformułowano wnioski końcowe.
- Kategorie:
- Język wydania: polski
- ISBN: 978-83-7143-903-2
- Liczba stron: 132
-
Sposób dostarczenia produktu elektronicznegoProdukty elektroniczne takie jak Ebooki czy Audiobooki są udostępniane online po opłaceniu zamówienia kartą lub przelewem na stronie Twoje konto > Biblioteka.Pliki można pobrać zazwyczaj w ciągu kilku-kilkunastu minut po uzyskaniu poprawnej autoryzacji płatności, choć w przypadku niektórych publikacji elektronicznych czas oczekiwania może być nieco dłuższy.Sprzedaż terytorialna towarów elektronicznych jest regulowana wyłącznie ograniczeniami terytorialnymi licencji konkretnych produktów.
-
Ważne informacje techniczneMinimalne wymagania sprzętowe:procesor: architektura x86 1GHz lub odpowiedniki w pozostałych architekturachPamięć operacyjna: 512MBMonitor i karta graficzna: zgodny ze standardem XGA, minimalna rozdzielczość 1024x768 16bitDysk twardy: dowolny obsługujący system operacyjny z minimalnie 100MB wolnego miejscaMysz lub inny manipulator + klawiaturaKarta sieciowa/modem: umożliwiająca dostęp do sieci Internet z prędkością 512kb/sMinimalne wymagania oprogramowania:System Operacyjny: System MS Windows 95 i wyżej, Linux z X.ORG, MacOS 9 lub wyżej, najnowsze systemy mobilne: Android, iPhone, SymbianOS, Windows MobilePrzeglądarka internetowa: Internet Explorer 7 lub wyżej, Opera 9 i wyżej, FireFox 2 i wyżej, Chrome 1.0 i wyżej, Safari 5Przeglądarka z obsługą ciasteczek i włączoną obsługą JavaScriptZalecany plugin Flash Player w wersji 10.0 lub wyżej.Informacja o formatach plików:
- PDF - format polecany do czytania na laptopach oraz komputerach stacjonarnych.
- EPUB - format pliku, który umożliwia czytanie książek elektronicznych na urządzeniach z mniejszymi ekranami (np. e-czytnik lub smartfon), dając możliwość dopasowania tekstu do wielkości urządzenia i preferencji użytkownika.
- MOBI - format zapisu firmy Mobipocket, który można pobrać na dowolne urządzenie elektroniczne (np.e-czytnik Kindle) z zainstalowanym programem (np. MobiPocket Reader) pozwalającym czytać pliki MOBI.
- Audiobooki w formacie MP3 - format pliku, przeznaczony do odsłuchu nagrań audio.
Rodzaje zabezpieczeń plików:- Watermark - (znak wodny) to zaszyfrowana informacja o użytkowniku, który zakupił produkt. Dzięki temu łatwo jest zidentyfikować użytkownika, który rozpowszechnił produkt w sposób niezgodny z prawem. Ten rodzaj zabezpieczenia jest zdecydowanie bardziej przyjazny dla użytkownika, ponieważ aby otworzyć książkę zabezpieczoną Watermarkiem nie jest potrzebne konto Adobe ID oraz autoryzacja urządzenia.
- Brak zabezpieczenia - część oferowanych w naszym sklepie plików nie posiada zabezpieczeń. Zazwyczaj tego typu pliki można pobierać ograniczoną ilość razy, określaną przez dostawcę publikacji elektronicznych. W przypadku zbyt dużej ilości pobrań plików na stronie WWW pojawia się stosowny komunikat.
Spis oznaczeń 5 Streszczenie 7 1. Wstęp 9 1.1. Wprowadzenie do zagadnień syntezy mechanizmów 9 1.2. Przegląd literatury na temat optymalnej syntezy mechanizmów 16 1.3. Cel i układ pracy 23 2. Funkcje opisujące właściwości krzywych zamkniętych 30 2.1. Założenia wprowadzające 30 2.2. Koncepcja krzywizny w opisie krzywej zamkniętej 31 2.3. Funkcja odległości krzywej od jej środka geometrycznego 41 2.4. Funkcja wzajemnego rozkładu punktów krzywej 44 3. Funkcja celu w opisie fourierowskim 47 4. Niefourierowskie opisy krzywej 49 4.1. Konstrukcja niefourierowskiego opisu kształtu 49 4.2. Splot sygnatury krzywej 53 4.3. Główne centralne momenty bezwładności krzywej jako obiektywna miara podobieństwa krzywych 54 5. Porównanie wybranych fourierowskich funkcji celu w optymalnej syntezie czworoboku przegubowego – generowanie baz krzywych zamkniętych 58 5.1. Analiza kinematyczna czworoboku przegubowego 58 5.2. Zbieżność w przestrzeni znormalizowanych współczynników Fouriera 61 5.2.1. Przykład I – generowanie zbioru A o pięciu zmiennych parametrach 62 5.2.2. Przykład II – generowanie zbioru B o dwóch zmiennych parametrach 65 5.2.3. Przykład III – poszukiwanie aproksymacji krzywej zbioru B w zbiorze A 69 5.2.4. Przykład IV – poszukiwanie dowolnej krzywej w zbiorze B 69 6. Optymalna synteza pięcioboku przegubowego zintegrowanego z przekładnią zębatą 73 6.1. Analiza kinematyczna pięcioboku przegubowego 73 6.2. Opis algorytmu optymalizującego 77 6.3. Dyskusja rozwiązań numerycznych syntezy pięcioboku przegubowego zintegrowanego z przekładnią zębatą 81 6.3.1. Porównanie i ocena wyników metod syntezy z fourierowskimi funkcjami celu 89 6.3.2. Ocena algorytmu z funkcją celu zbudowaną na odwzorowaniu F 94 6.3.3. Ocena algorytmu z funkcją celu zbudowaną na splocie H 95 6.4. Wnioski końcowe dotyczące opisów krzywych zamkniętych w optymalnej syntezie mechanizmów .96 7. Metoda aproksymacji funkcji położenia kątowego łącznika w syntezie generatora krzywej otwartej 98 7.1. Opis metody syntezy generatora krzywej otwartej 98 7.2. Schemat działania algorytmu optymalizującego 105 7.3. Dyskusja rozwiązań numerycznych syntezy generatora krzywych otwartych 106 7.4. Wnioski końcowe 114 8. Podsumowanie i kierunki dalszych badań 115 Literatura 118 Summary 130