第1章 绪论 | 第1-36页 |
1.1 研究背景及意义 | 第13-15页 |
1.1.1 课题来源 | 第13页 |
1.1.2 研究背景 | 第13-14页 |
1.1.3 研究意义 | 第14-15页 |
1.2 混沌与分形的研究历史与发展趋势 | 第15-20页 |
1.2.1 混沌学综述 | 第16-18页 |
1.2.2 分形学综述 | 第18-20页 |
1.3 机构学及优化设计中的混沌与分形研究 | 第20-26页 |
1.3.1 混沌学在机构学的研究进展 | 第20-22页 |
1.3.2 分形学在机构学的研究进展 | 第22页 |
1.3.3 混沌分形学在优化设计的研究进展 | 第22-26页 |
1.4 计算运动学发展简介与现状 | 第26-29页 |
1.4.1 求解多项式方程组的直接法:消元法 | 第27页 |
1.4.2 求解多项式方程组的直接法:吴方法 | 第27-28页 |
1.4.3 求解多项式方程组的直接法:Gr(o|¨)bner基法 | 第28页 |
1.4.4 求解多项式方程组的数值方法:同伦方法 | 第28-29页 |
1.5 全局优化设计发展简介与现状 | 第29-32页 |
1.5.1 确定性方法 | 第29-30页 |
1.5.2 计算智能和随机方法 | 第30-32页 |
1.6 多模态多解全局优化的进化计算发展简介与现状 | 第32-34页 |
1.6.1 多次迭代方法 | 第32页 |
1.6.2 排挤方法 | 第32-33页 |
1.6.3 适合度共享方法 | 第33-34页 |
1.7 本文的研究内容 | 第34-36页 |
第2章 动力系统的混沌分形理论 | 第36-59页 |
2.1 混沌动力学 | 第36-41页 |
2.1.1 动力系统的定义 | 第36页 |
2.1.2 混沌的定义 | 第36-38页 |
2.1.3 混沌的基本概念与理论 | 第38-41页 |
2.2 分形动力学 | 第41-45页 |
2.2.1 分形理论的定义 | 第41-43页 |
2.2.2 迭代函数的分形——Julia集 | 第43-45页 |
2.3 通向混沌的道路 | 第45-50页 |
2.3.1 基本方法 | 第45-46页 |
2.3.2 确定分叉点的遗传算法 | 第46-50页 |
2.3.3 Julia点的混沌特性 | 第50页 |
2.4 混沌系统特性分析——Lyapunov指数 | 第50-58页 |
2.4.1 离散系统的Lyapunov指数的定义 | 第51-52页 |
2.4.2 连续系统的Lyapunov指数的定义 | 第52-54页 |
2.4.3 最大Lyapunov指数的求取方法 | 第54-55页 |
2.4.4 本文的LLE数值算法:变分法 | 第55-57页 |
2.4.5 实例仿真计算 | 第57-58页 |
2.5 本章小结 | 第58-59页 |
第3章 基于混沌分形的计算运动学 | 第59-81页 |
3.1 概论 | 第59-60页 |
3.2 Newton-Raphson迭代法的混沌分形特性 | 第60-68页 |
3.2.1 NR迭代法 | 第60-61页 |
3.2.2 NR迭代法的分形边界 | 第61-64页 |
3.2.3 NR迭代法的Julia集 | 第64-68页 |
3.3 求Newton-Raphson迭代函数Julia点的方法 | 第68-70页 |
3.3.1 求NR迭代函数Julia点的求解模型 | 第68-69页 |
3.3.2 求NR迭代函数Julia点的进化规划 | 第69-70页 |
3.4 混沌分形在机构尺度综合中的应用 | 第70-80页 |
3.4.1 刚体导引平面四杆机构的综合问题及其求解 | 第70-73页 |
3.4.2 轨迹再现平面四杆机构的综合问题及其求解 | 第73-80页 |
3.5 本章小结 | 第80-81页 |
第4章 基于混沌分形的全局优化新方法 | 第81-103页 |
4.1 概论 | 第81-82页 |
4.2 牛顿优化方法的混沌分形特性 | 第82-86页 |
4.2.1 牛顿优化迭代函数分析 | 第82-83页 |
4.2.2 牛顿优化方法的混沌和分形现象 | 第83-86页 |
4.3 牛顿优化迭代函数Julia点的求解 | 第86-88页 |
4.4 基于混沌分形的全局优化新方法 | 第88-89页 |
4.5 实例计算分析 | 第89-95页 |
4.5.1 实例1 Himmeibau函数 | 第89-91页 |
4.5.2 实例2:six-hump camel back函数 | 第91-92页 |
4.5.3 实例3:Shubert函数 | 第92-93页 |
4.5.4 实例4:Goldstein-Price函数 | 第93页 |
4.5.5 实例5:Branin函数 | 第93-94页 |
4.5.6 实例6:Schaffer函数 | 第94-95页 |
4.6 在机构优化设计中的应用 | 第95-102页 |
4.6.1 曲柄滑块机构的最优设计 | 第95-96页 |
4.6.2 平面铰链四杆机构函数发生优化综合 | 第96-99页 |
4.6.3 平面铰链四杆机构刚体导引优化综合 | 第99-102页 |
4.7 本章小结 | 第102-103页 |
第5章 基于连续时间的混沌优化方法 | 第103-127页 |
5.1 概论 | 第103-104页 |
5.2 连续时间优化方法及收敛性分析 | 第104-107页 |
5.2.1 连续时间优化方法 | 第104-105页 |
5.2.2 收敛性分析 | 第105-107页 |
5.3 混沌动力系统与优化算法 | 第107-113页 |
5.3.1 Duffing振子的动力学行为 | 第107-109页 |
5.3.2 平面两自由度机械手反馈控制的动力学行为 | 第109-112页 |
5.3.3 混沌动力系统的优化能力 | 第112-113页 |
5.4 基于连续时间的混沌优化方法 | 第113-115页 |
5.4.1 算法结构 | 第113-114页 |
5.4.2 算法中的混沌现象 | 第114-115页 |
5.5 仿真试验 | 第115-118页 |
5.5.1 测试算例1 | 第115-117页 |
5.5.2 测试算例2:Griewank函数 | 第117-118页 |
5.6 在冗余度机器人点到点辟障运动规划中的应用 | 第118-126页 |
5.6.1 冗余度机器人运动规划概述 | 第118-119页 |
5.6.2 点到点辟障运动规划问题 | 第119页 |
5.6.3 平面二杆机器人逆运动分析中的混沌现象 | 第119-121页 |
5.6.4 避障算法 | 第121-124页 |
5.6.5 混沌优化方法的求解与仿真试验 | 第124-126页 |
5.7 本章小结 | 第126-127页 |
第6章 混沌进化计算研究 | 第127-158页 |
6.1 概论 | 第127-128页 |
6.2 进化计算的理论与方法 | 第128-134页 |
6.2.1 进化计算理论的生物学含义 | 第128-129页 |
6.2.2 进化计算统一模型研究 | 第129-132页 |
6.2.3 主流进化算法在统一模型中的比较 | 第132-134页 |
6.2.4 收敛性定理 | 第134页 |
6.3 混沌进化计算方法 | 第134-144页 |
6.3.1 混沌引入进化计算的方式 | 第135页 |
6.3.2 混沌发生器的研究 | 第135-138页 |
6.3.3 基于混沌吸引域概念的种群保护策略 | 第138-141页 |
6.3.4 混沌进化算子 | 第141-144页 |
6.4 混沌进化计算在机械优化设计中的应用 | 第144-150页 |
6.4.1 离散变量的编码和解码技术 | 第145-146页 |
6.4.2 计算实例1:齿轮减速器优化设计 | 第146-149页 |
6.4.3 计算实例2:圆柱螺旋压缩弹簧最大剪应力的校核 | 第149-150页 |
6.5 混沌进化计算在机构运动链同构识别中的应用 | 第150-156页 |
6.5.1 前言 | 第150页 |
6.5.2 机构结构数学描述 | 第150-151页 |
6.5.3 基于混沌进化计算的机构运动链同构识别方法 | 第151-155页 |
6.5.4 研究实例 | 第155-156页 |
6.6 本章小结 | 第156-158页 |
第7章 结论 | 第158-163页 |
致谢 | 第163-164页 |
参考文献 | 第164-177页 |
攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 | 第177-178页 |