Материал: 2426

ISBN 978–5–93204–621–0

© ФБГОУ ВПО «СибАДИ», 2012

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение .................................................................................................................

6

1. Анализ состояния вопроса в предметной области....................................

9

1.1. Актуальность разработки методик и алгоритмов планирования траек-

тории перемещения объемных грузов грузоподъемными кранами в трех-

мерном пространстве с препятствиями. Тенденции развития грузоподъ-

9

емных кранов, их приборов безопасности и систем управления..................

1.2. Обзор существующих САПР с функциями планирования

19

и оптимизации траектории объектов ..........................................................

1.3. Современное состояние исследований в области оптимизации

траекторий движения объектов в неоднородном организованном

пространстве ..................................................................................................

28

2. Общая методика исследований планирования рабочих процессов

мобильных грузоподъемных кранов в неоднородном организованном

трехмерном пространстве ..................................................................................

52

2.1. Методика теоретических исследований планирования рабочих

процессов мобильных грузоподъемных кранов в неоднородном орга-

низованном трехмерном пространстве.......................................................

52

2.2. Методика проведения экспериментальных исследований................

57

3. Разработка методик планирования траектории перемещения

объемного объекта-груза в дискретном пространстве его координат

с учетом угловой ориентации и препятствий. Сравнительный анализ

методик .....................................................................................................................

63

3.1. Постановка задачи планирования траектории перемещения грузо-

подъемным краном груза в пространстве его координат с учетом уг-

ловой ориентации и препятствий ..................................................................

63

3.2. Обоснование критериев эффективности для сравнительной оцен-

ки методик и алгоритмов планирования траектории..................................

72

3.3. Методика построения полидистантных поверхностей вокруг ре-

альных поверхностей препятствий, заданных дискретно ..........................

86

3.4. Методика построения гиперповерхности минимальных значений

вертикальных координат условного центра груза с учетом его угло-

вых координат..................................................................................................

92

3.5. Методика дискретной локальной оптимизации заданной траекто-

рии в неоднородном организованном трехмерном пространстве.............

96

3.6. Методика планирования траектории на основе генетического

подхода .............................................................................................................

101

3.7. Методика планирования траектории на основе модифицирован-

ного алгоритма роевого интеллекта..............................................................

109

3.8. Методика планирования траектории на основе модифицирован-

ного алгоритма вероятностной дорожной карты ........................................

120

3

3.9. Методика планирования траектории на основе алгоритма деком-

позиции линейных и угловых координат.....................................................

129

3.10. Методика планирования траектории на основе модифицирован-

ного направленного волнового алгоритма ...................................................

144

3.11. Сравнительный анализ алгоритмических и программных реали-

заций методик планирования траектории ....................................................

156

4. Разработка методик планирования траектории перемещения

объемного объекта-груза в пространстве конфигураций грузоподъем-

ного крана с учетом угловой ориентации груза и препятствий..................

168

4.1. Постановка задачи планирования траектории перемещения грузо-

подъемным краном груза в пространстве конфигураций грузоподъем-

ного крана с учетом угловой ориентации и препятствий...........................

168

4.2. Обоснование критериев эффективности перемещения груза в

пространстве конфигураций грузоподъемного крана.................................

172

4.3. Методика определения управляемых координат грузоподъемного

крана по известным координатам груза .......................................................

175

4.4. Методика проверки положения автомобильного крана в про-

странстве конфигураций по ограничению на устойчивость......................

205

4.5. Методика дискретной локальной оптимизации заданной траекто-

рии в среде с препятствиями по критериям эффективности в про-

странстве конфигураций.................................................................................

209

4.6. Методика определения временной функции стоимости изменения

управляемых обобщенных координат грузоподъемного крана ................

214

4.7. Методика определения энергетической функции стоимости изме-

нения управляемых обобщенных координат грузоподъемного крана .....

224

4.8. Методика планирования траектории в пространстве конфигура-

ций грузоподъемного крана на основе алгоритма вероятностной до-

рожной карты с ограничениями по устойчивости ......................................

236

4.9. Методика оптимизации технологических параметров рабочего

процесса грузоподъемного крана по принятым критериям эффектив-

ности перемещения груза ...............................................................................

251

4.10. Результаты исследования комплекса методик оптимизации тех-

нологических параметров рабочего процесса грузоподъемного крана

по критериям эффективности, определяемым в пространстве конфи-

гураций .............................................................................................................

254

5. Разработка методик оптимизации параметров совмещенного

рабочего процесса двух грузоподъемных кранов, перемещающих

общий груз ...............................................................................................................

283

5.1. Постановка задачи оптимизации технологических параметров со-

вмещенного рабочего процесса двух грузоподъемных кранов, пере-

мещающих общий груз...................................................................................

283

4