Procedimiento matemático basado en optimización híbrida para la síntesis dimensional de una articulación de manivela corredera
Autores: Hernández, Alfonso; Muñoyerro, Aitor; Urízar, Mónica; Amezua, Enrique
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Procedimiento matemático basado en optimización híbrida para la síntesis dimensional de una articulación de manivela corredera
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Optimización
Síntesis de generación de trayectorias
Mecanismo de biela manivela
Estrategia híbrida
Optimización local
Optimización global
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
En este documento, se presentará un procedimiento de optimización para la síntesis de generación de trayectorias del mecanismo biela-manivela. El enfoque propuesto se basa en una estrategia híbrida, que combina técnicas de optimización local y global. Respecto al esquema de optimización local, basado en la condición de gradiente nulo, se desarrolla una metodología novedosa para resolver las ecuaciones no lineales resultantes. El procedimiento de resolución consiste en desacoplar dos subsistemas de ecuaciones que pueden resolverse por separado y seguir un proceso iterativo. En relación con la técnica global, se implementa un método de múltiples arranques basado en un algoritmo genético. La función de aptitud incorporada en el algoritmo genético tomará como argumentos el conjunto de parámetros dimensionales del mecanismo biela-manivela. Varios ejemplos ilustrativos demostrarán la validez de la metodología de optimización propuesta, logrando en algunos casos un resultado aún mejor en comparación con mecanismos con un mayor número de parámetros dimensionales, como el mecanismo de cuatro barras o el mecanismo de Watt.
Descripción
En este documento, se presentará un procedimiento de optimización para la síntesis de generación de trayectorias del mecanismo biela-manivela. El enfoque propuesto se basa en una estrategia híbrida, que combina técnicas de optimización local y global. Respecto al esquema de optimización local, basado en la condición de gradiente nulo, se desarrolla una metodología novedosa para resolver las ecuaciones no lineales resultantes. El procedimiento de resolución consiste en desacoplar dos subsistemas de ecuaciones que pueden resolverse por separado y seguir un proceso iterativo. En relación con la técnica global, se implementa un método de múltiples arranques basado en un algoritmo genético. La función de aptitud incorporada en el algoritmo genético tomará como argumentos el conjunto de parámetros dimensionales del mecanismo biela-manivela. Varios ejemplos ilustrativos demostrarán la validez de la metodología de optimización propuesta, logrando en algunos casos un resultado aún mejor en comparación con mecanismos con un mayor número de parámetros dimensionales, como el mecanismo de cuatro barras o el mecanismo de Watt.