针对救助船模拟器中液压Stewart摇摆台的空间运动模拟问题展开研究。从机构运动学角度分析各构件的装配约束关系,在3D视景交互软件Virtools的编程环境中,实现摇摆台的三维空间装配,并通过试验验证了装配算法的正确性。以南海救111船(NHJ111)为对象,计算其在不规则波中的时域横摇和纵摇运动,作为输入信号控制三维虚拟摇摆台的运动,并给出摇摆台的6个液压缸活塞杆伸缩量的位移曲线。结果表明,能有效地对Stewart平台进行运动学反解分析,实现对救助船摇荡运动的模拟,为配备有Stewart平台的救助船模拟器的研究奠定基础。

针对微粒群算法作用力规则的不足,提出改进混合作用力微粒群(IHFPSO)算法。采用阶段性搜索策略,将算法的搜索过程分为前期和后期2个搜索阶段:在前期搜索阶段,微粒在其他微粒的引斥力作用下进行最优搜索,以保持种群多样性;在后期搜索阶段,微粒在双引力及引力提供的加速度的共同作用下向最优解收敛,以提高局部搜索能力。将所提出的IHFPSO算法应用于液压阀块加工车间调度问题,利用矩阵变量来处理约束条件,给出一种基于矩阵的微粒编码、解码方法。通过液压阀块加工车间调度优化实例,将IHFPSO算法与微粒群算法、中值导向微粒群算法、扩展微粒群算法、多作用力微粒群算法进行对比,验证提出的IHFPSO算法结果最优,实现液压阀块加工车间调度优化。

为兼顾微粒群算法收敛速度与跳出局部解的能力,利用阶段性搜索方式将算法搜索过程分为前、后两个不同阶段。在算法的前期搜索阶段,当前微粒受个体最优微粒与全局最优微粒的引力作用,在算法的后期搜索阶段引入中值导向加速度,提出一种动力驱动微粒群算法。最后,针对液压矫直机PID控制的参数优化问题,考虑控制信号、上升时间和误差量的关系,建立液压矫直机PID控制参数优化模型,利用动力驱动微粒群算法优化得到更好的参数组合,实现PID控制参数优化。