Syntéza a optimalizace mechanických soustav

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

ústav mechaniky, biomechaniky a mechatroniky

Anotace:

Schopnost formulovat a provést syntézu a optimalizaci strojů a používat optimalizační metody na technické problémy při návrhu strojů obecně.

Formulace úlohy optimalizace, cílová funkce, optimalizační proměnné, jednokriteriální a vícekriteriální optimalizace.

Základní typy lokálních optimalizačních metod (Metody negradientní, gradientní, s vedlejšími podmínkami,

penalizační a bariérové funkce).

Základní typy globálních optimalizačních metod (Genetické algoritmy GA, Simulované žíhání SA, Optimalizace hejnem částic PSO a další);

Vícekriteriální optimalizace, Pareto množina

Metody kinematické syntézy mechanismů ad hoc postupy.

Optimalizační úlohy pro syntézu strojů - převodové a vodící mechanismy.

Optimalizace mechanických soustav - manipulovatelnost, pracovní prostor, kolize.

Optimalizace dynamických vlastností strojů. Globální dynamická úloha.

Identifikace fyzikálních modelů pomocí optimalizačních metod.

Kalibrace mechanismů, optimalizace kalibrovatelnosti. Kalibrace pomocí zobecněné metody nejmenších čtverců.

Optimalizace řiditelnosti a pozorovatelnosti mechatronických systémů.

Vícekriteriální parametrická optimalizace při syntéze zpětnovazebního řízení.

Požadavky:

Osnova přednášek:

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Studijní materiály:

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.

Coello, C.A.C.: Evolutionary multiobjective optimization: current and future challenges. In: Advances in Soft

ComputingEngineering, Design and Manufacturing, pp. 243256. Springer, Berlin, 2003.

Engelbrecht, A. P., Fundamentals of Computational Swarm Intelligence, John Wiley & Sons, Chichester, 2005.

Ambrosio, J. A. C., Eberhard P.: Advanced Design of Mechanical Systems: From Analysis to Optimization,

Springer 2009.

Šika, Z.; Grešl, M.; Valášek, M.: Synthesis of Mechanisms using Evolution of Associated Dissipative Systems,

Multibody System Dynamics. 2012, 28(4), pp. 419-440.

Valášek, M.; Šika, Z.: Evalution of Dynamic Capabilities of Machines and Robots, Multibody System Dynamics. 2001, 6(2), pp. 183-202.

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: