Syntéza a optimalizace mechanických systémů

Garant předmětu:

Zbyněk Šika, Michael Valášek

Přednášející:

Václav Bauma, Petr Beneš, Zbyněk Šika, Michael Valášek, Jan Zavřel

Cvičící:

Václav Bauma, Petr Beneš, Zbyněk Šika, Michael Valášek, Jan Zavřel

Předmět zajišťuje:

ústav mechaniky, biomechaniky a mechatroniky

Anotace:

Cílová funkce. Optimalizační proměnné. Jednokriteriální a vícekriteriální optimalizace. Metody lokální a globální optimalizace. Optimalizace volná a s vedlejšími podmínkami. Analytické postupy. Numerické metody. Metody negradientní lokální optimalizace (Powellova, Rosenbrockova, simplexová, polytopová). Metody gradientní lokální optimalizace. Optimalizace s vedlejšími podmínkami. Penalizační a bariérové funkce. Výpočet citlivostí. Genetické algoritmy pro jednokriteriální a vícekriteriální optimalizaci. Optimalizační metody simulovaného žíhání. Optimalizační metody dynamiky hejna ptáků. Syntéza převodových a vodících mechanismů. Obecná optimalizace kinematických a dynamických vlastností strojů (manipulovatelnost, globální dynamická úloha). Kinematická a dynamická kalibrace mechanismů. Identifikace mechanických a dynamických modelů jako optimalizační úloha. Vícekriteriální parametrická optimalizace při syntéze zpětnovazebního řízení.

Požadavky:

Osnova přednášek:

Cílová funkce. Optimalizační proměnné.

Jednokriteriální a vícekriteriální optimalizace.

Metody lokální a globální optimalizace.

Optimalizace volná a s vedlejšími podmínkami.

Analytické postupy. Numerické metody.

Metody negradientní lokální optimalizace (Powellova, Rosenbrockova, simplexová, polytopová).

Metody gradientní lokální optimalizace.

Optimalizace s vedlejšími podmínkami.

Penalizační a bariérové funkce.

Výpočet citlivostí. Genetické algoritmy pro jednokriteriální a vícekriteriální optimalizaci. Optimalizační metody simulovaného žíhání.

Optimalizační metody dynamiky hejna ptáků.

Syntéza převodových a vodících mechanismů.

Obecná optimalizace kinematických a dynamických vlastností strojů (manipulovatelnost, globální dynamická úloha).

Kinematická a dynamická kalibrace mechanismů.

Identifikace mechanických a dynamických modelů jako optimalizační úloha.

Vícekriteriální parametrická optimalizace při syntéze zpětnovazebního řízení.

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Studijní materiály:

Lederer,P.: Teorie a optimalizace mechanických systémů I a II. Vydavatelství ČVUT, Praha 1988.

Stejskal, V., Valášek, M.: Kinematics and Dynamics of Machinery, Marcel Dekker, New York 1996.

Goldberg, D.: Genetic Algorithms in Search, Optimization and Machine Learning. Addison-Wesley 1989.

Valášek, M.. Šika, Z.: Evalution of Dynamic Capabilities of Machines and Robots. Multibody System Dynamics. 2001, vol. 6, no. 2, p. 183-20.

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2023/2024:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2023/2024:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po
Út
St	místnost T4:A2-259 Šika Z. 14:15–15:45 (přednášková par. 1) Dejvice Učebna 259
Čt
Pá

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• 13 136 NSTI MMT 2012 základ (povinný předmět programu)
• 14 141 NSTI AME 2012 základ (povinný předmět programu)
• 15 141 NSTI MCH 2012 základ (povinný předmět programu)
• 16 151 NSTI BLP 2012 základ (povinný předmět programu)