Error Functions in Optimal Synthesis of Path Generating Mechanisms
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Authors
Date
2005
Department
Major/Subject
Koneensuunnitteluoppi
Mcode
Kon-41
Degree programme
Language
en
Pages
115
Series
Abstract
Viime vuosikymmenten tärkeimmät saavutukset mekanismisynteesin alalla ovat liittyneet optimointiin perustuvaan synteesiin. Optimointi vaatii virhefunktion, jollaisia on esitelty yksin ratageneraattorimekanismeille useita. Tällainen virhefunktio saa argumentikseen pistejoukot, jotka kuvaavat kahta vertailtavaa käyrää, ja arvokseen käyrien välistä erilaisuutta kuvaavan arvon. Näitä virhefunktioita ei ennen ole koottu yhteen, luokiteltu tai pätevästi vertailtu. Määritelmän täyttäviä virhefunktioita löydettiin huolellisessa kirjallisuustutkimuksessa kaikkiaan yhdeksän. Niiden tutkimisiksi laadittiin ohjelmakirjasto, joka sisältää mm. geneettisen optimointialgoritmin, nivelnelikulmioanalyysin ja mekanismisynteesisovelluksen. Lisäksi funktioihin tehtiin korjauksia ja parannuksia sekä esiteltiin uusi virhefunktio yhdistelemällä olemassa olevien hyviä puolia. Pohdittiin monia kirjallisuudessa käsittelemättömiä ongelmia, kuten funktioiden yhteismitallisuuden puute ja käyrien normalisointiin liittyvät asiat. Virhefunktioiden arvoja verrattiin tilastollisesti ja niiden käyttäytymistä optimikohdan läheisyydessä tutkittiin graafisesti, kuten myös niiden kykyä normalisoida käyriä. Aiemmista tutkimuksista poiketen varsinaisissa mekanismisynteesikokeissa käytettiin sekä tunnettujen mekanismien tuottamia käyriä että vapaamuotoisia käyriä. Virhefunktioiden algoritmista tehokkuutta tutkittiin mittaamalla suoritusaikoja. Geneettisen algoritmin toimivuus tarkastettiin paitsi mekanismisynteesillä, myös tunnetun testifunktion muunnoksella. Frekvenssianalyysit paljastivat, ettei virhefunktioista saa lineaarisilla normalisointimenetelmillä riittävän yhteismitallisia. Funktioiden väliset korrelaatiot eivät antaneet mitään odottamatonta tietoa. Varsinaiset synteesikokeet osoittautuivat mittaavan pikemminkin virhefunktioiden välisiä eroja kuin yksittäisten funktioiden hyvyyttä. Suurimmat erot virhefunktiotyyppien välillä koskivat yksityiskohtien erottelukykyä.Description
Supervisor
Kuosmanen, PetriThesis advisor
Makkonen, PetriKeywords
optimal mechanism synthesis, mekanismisynteesi, path generating mechanisms, ratageneraattorimekanismit, genetic algorithms, geneettiset algoritmit, error functions, virhefunktiot