(翻译)运用全局优化法对液压支架中的四杆机构的分析解读
液压支架四连杆机构的运动分析和优化设计
筒 和顶梁 的块 文 件 。然 后 选 择 “ 添加 几 何 关 系 ” 命 令， 将各 零部件 约束 到相应位 置 ， 如图 １ 。
参考文献 ：
［ ］ 傅周东． １ 液压元 件稳动态特性计 算机辅助测 试系统研究 开发 ［ ］杭州 ： Ｄ． 浙江大学 ，９８ １８ ．
Ｋ ｎ ｍａ ｉ ａｙ ｉ ａ ｄ Ｏｐ ｉ ｍ ｅ ｉｎ ｏ ｏ ｒｂ ｒ ｉｅ ｔ Ａｎ ｌｓｓ ｎ ｔ ｃ ｍｕ Ｄ ｓｇ ｆＦ ｕ － ａ
Ｌｎ ａ ｅ ｆ ｒＨｙ ｒ ｕｉ Ｓｕ ｐ ｒ ｉｋ ｇ ｏ ｄ ａ ｌ ｐ ｏ ｔ ｃ
Ｌ Ｕ ｎ Ｉ Ｇ口 ｇ
整个支架用阀性能实验效率更高， 实验数据更精确 和全面 ， 为煤矿支 架 用 阀试 验及 研 究 工作 提 供 了更
为 可靠 的技 术保 障 。
（ 收稿 日 ： ０ — ７— ８ 责任编辑 ： 期 ２ ９ ０ ０； ０ 姚克 ）
２０ 年第６ ０９ 期
煤
矿
机
电
・ ９・ ２
图 １ 液 压支 架 的 二 维模 型
参数。 ３ 四连杆机构优 化设计
动仿 真相 比 ， 利用 ＳｌＷｏｋ 建模 、 ｏｉ ｒｓ ｄ 描点 得到顶 梁端
点运 动轨迹 ， 行优化设 计 的方法 ， 和进 节省 了大量 的 时间， 为液压支架 的设 计 提供 了一种 方便 实 用 的分
析方法 。
参考 文 献 ： ［ ］ 李 国军 ． １ 煤矿 （ 山 ） 采液 压 支 架设 备 选 型 设 计 、 况 分 析 检 矿 综 工
・
２ ８・
煤
矿
机
电
２０ ０９年第 ６ 期
液压 支架 四连杆 机 构 的运 动分 析 和优 化设 计
液压支架四连杆机构设计及运动学分析
01 引言
03 参考内容
目录
02 机构设计
引言
液压支架是煤矿井下综采工作面的重要设备之一，用于支撑顶板和护帮，以 保证作业安全。四连杆机构是液压支架的重要组成部分，对支架的支撑力和稳定 性有着重要影响。本次演示将介绍液压支架四连杆机构的设计及运动学分析，旨 在为优化支架性能提供理论支持。
在仿生机器人的研究领域中，四足仿生马机器人是一种非常经典的案例。四 足动物，尤其是马，具有非常优异的运动性能和适应能力，因此模仿其运动特征 的机器人具有广泛的应用前景。本次演示将介绍一种凸轮连杆组合机构驱动的四 足仿生马机器人的构型设计与运动学建模分析。
该仿生马机器人主要由凸轮连杆组合机构、驱动装置和四肢关节等组成。其 中，凸轮连杆组合机构是机器人的核心组成部分，其作用是模拟马腿部的运动特 征，包括马腿的伸展和收缩。驱动装置则是控制凸轮连杆组合机构运动的关键部 件，其作用是提供动力，使机器人可以自主运动。四肢关节则是连接凸轮连杆组 合机构和驱动装置的枢纽，其作用是传递运动和动力。
1、降低摩擦损失：减少活塞、连杆和曲轴之间的摩擦是提高内燃机效率的 重要途径。我们可以采用低摩擦材料和润滑技术来降低摩擦损失。
2、优化结构布局：通过改变活塞、连杆和曲轴的结构布局，可以改善力的 传递路径，提高机构的稳定性和效率。例如，可以改变活塞形状、连杆长度和曲 轴半径等参数来优化结构布局。
3、精确控制燃烧过程：燃烧过程是内燃机工作的核心过程之一。通过精确 控制燃烧过程，可以优化燃烧效率，减少废气排放。例如，可以通过精确控制燃 油喷射、点火时间和进气流量等参数来优化燃烧过程。
4、优化冷却系统：内燃机的冷却系统对于保证其正常运行和延长使用寿命 具有重要意义。通过优化冷却系统的设计，可以降低内燃机的温度，减少热损失， 提高效率。例如，可以通过优化散热器、冷却风扇和循环管道等部件的设计来优 化冷却系统。
液压支架四连杆机构运动学分析
液压支架四连杆机构运动学分析周保卫【摘要】根据液压支架四连杆机构的几何关系和尺寸参数,建立了以前连杆水平倾角为自变量的液压支架四连杆机构运动分析通用数学模型.利用牛顿-辛普森算法确定各连杆的角度.通过编制MATLAB程序求解得到掩护梁与顶梁铰接点运动轨迹,以及各连杆运动参数随前连杆角度的变化规律,为液压支架的优化设计奠定了基础.【期刊名称】《煤矿机电》【年(卷),期】2018(000)004【总页数】4页(P78-80,83)【关键词】液压支架;四连杆机构;运动学【作者】周保卫【作者单位】阳泉煤业集团有限责任公司,山西阳泉045000【正文语种】中文【中图分类】TD355.410 引言液压支架是综合机械化采煤的重要设备，它可有效支撑和控制采煤工作面的顶板，并可隔离采空区，以防止矸石进入工作区域和输送机内，其性能和可靠性对综采成败影响重大。
液压支架四连杆机构是液压支架整体设计的重要环节，如图1中的虚线框所示，它主要由前连杆、后连杆、底座和掩护梁构成，其主要作用是保证支架在支撑顶板恒阻状态时纵向和横向的稳定性，作为主要承受和传递外载荷的部件，也保证了液压支架整体的刚度要求[1]。
因此，对液压支架四连杆机构的分析和研究很有必要。
液压支架的设计要求顶梁前端点的运动轨迹呈双摆线或近似直线，同时要求支架在整个伸缩范围内顶梁前端点运动轨迹的最大宽度尽可能小[2]。
由图1可知，四连杆机构设计的好坏决定了顶梁运动的轨迹，也决定了支架轮廓尺寸的变化。
因此，需要对液压支架四连杆机构进行运动学分析，计算顶梁与掩护梁铰接点的运动轨迹，进而为整体结构的优化设计奠定基础[3]。
对于液压支架四连杆机构的运动学分析，目前主要采用作图法或基于虚拟技术的仿真法[4]。
本文给出了一种求解液压支架四连杆机构运动学分析的解析法，以液压支架前连杆的水平倾角为自变量，推导出支架升降过程中顶梁与掩护梁铰接点坐标计算模型，同时可得到各连杆运动参数随前连杆倾角的变化规律。
液压支架四连杆建模及优化设计
本科毕业设计说明书四连杆机构的建模及优化设计FOUR-BAR LINKAGE DESIGN OF THE MODELING AND OPTIMIZATION学院（部）：专业班级：学生姓名：指导教师：2010年 5 月31 日四连杆机构的建模及优化设计摘要四连杆是掩护式支架和支撑掩护式支架的最重要部件之一，其作用概括起来主要有两。
一是当支架由高到低变化时，借助四连杆机构使支架顶梁前端点的运动轨迹近似双纽线。
从而使支架顶梁前端点与煤壁间距离的变化大大减小，提高了管理顶板的性能；二是使支架承受较大的水平力。
这篇文章就是讨论液压支架四连杆机构的。
在文章里，我们研究了液压支架四连杆机构所面临的问题，及可以从几个方面考虑解决的方法。
文章研究的是液压支架四连杆机构，液压支架四连杆机构是矿上机械——液压支架的关键部件。
文章对四连杆机构和液压支架整体进行了研究。
文章还对四连杆机构的动态特性进行分析，在此过程中运用了SolidWorks中的COSMOSMotion进行建模和运动仿真。
关键词：四连杆，SolidWorks，COSMOSMotion，运动仿真FOUR-BAR LINKAGE DESIGN OF THEMODELING AND OPTIMIZATIONABSTRACTFour-link is the shield support bracket and support shield one of the most important components, its role can be summarized as two. First, when the support changes from high to low, with four-bar linkage so that the front support beam trajectory point approximation lemniscates. So that the front support beam points away from the wall of the changes with the coal greatly reduced, improving the management performance of the roof; Second, the level of support to withstand greater force. This article is to discuss four hydraulic linkage mechanisms.In the article, we study the four-bar linkage hydraulic problems, and can be considered from several aspects of the solution. This paper studies the four hydraulic linkage, hydraulic four-bar linkage is mine machinery - the key hydraulic components. Article on the four-bar linkage and hydraulic support the overall studied.Paper also the dynamic characteristics of four-bar linkage analysis, in the process of the Application of the SolidWorks COSMOSMotion in modeling and motion simulation.KEYWARDS：Four-link, SolidWorks, COSMOSMotion, motion simulation.。
液压支架伸缩护帮结构优化设计分析
（3）在工作面液压支架进行供停液压油的瞬间，由于受高压 胶管长短或乳化液配比、材质等客观因素的影响，双液压油缸伸 缩会出现不同时作用的现象，这样也会造成托板出现受力不均 衡问题。
当工作面液压支架在支护作业过程中出现上述的 3 种现象 时，一旦支架伸缩梁连接耳板承载的不均衡力超过其抗弯强度 时，耳板就会出现弯曲变形。
液压支架伸缩护帮结构优化设计分析
刘向丽
（山西大同大学教学实验与实训中心，山西大同 037000）
摘 要：针对大采高 ZY9400/28/62 型液压支架在井下使用过程中由于受力不均衡造成部分支架伸缩梁耳板容易出现弯曲变形的 问题，提出了三种优化设计方案，经对比分析后确定了最优方案，即利用力的反向作用原理，在液压支架伸缩梁耳板易变形处的内侧 焊接一道弯盖板，从反方向上增加一个支撑力来抵消耳板正向受力作用，从而彻底有效解决了支架伸缩梁耳板受力变形问题，具有 一定的推广应用价值。 关键词：大采高；伸缩梁；抗弯强度；弯曲变形；结构优化 中图分类号：TD323 文献标识码：B DOI：10.16621/ki.issn1001-0599.2021.07.23
2018，10（19）：75. ［2］ 刘湘华.石油钻井设备的管理维护技术措施研究：评《钻井设备使用
与维护》［J］.林产工业，2020，57（1）：120. ［3］ 董凯.激光熔覆技术在海洋自升式钻井平台升降齿轮修复中的应用
实例［J］.中国石油和化工标准与质量，2018，38（20）：150-151. 〔编辑 马世骏〕
针对以上提出的 3 个优化方案进行分析，具体方案如下： 方案一：能够解决液压支架伸缩梁耳板受力变形问题，但对 液压支架的改动范围较大，而且改进后伸缩梁托板承压能力没 有原来的强度大，因液压支架伸缩梁和护帮板主要作用是用来 支护顶板和煤壁，保证工作面顶板支护安全，所以在对液压支架 构件进行优化改造时支护强度的大小是需要首先考虑的问题， 因此排除方案一。
液压支架四连杆机构设计分析
液压支架四连杆机构设计分析摘要：针对一种液压支架四连杆机构的进行分析设计，完成一款满足现场使用的液压支架结构。
首先利用经验分析的方法确定方案，然后利用传统方法进行机构设计，再利用Simulink 进行机构的运动精度验证和优化校正，最终实现对机构参数的影响因素探明和达到设计效果。
关键词：液压支架；四连杆机构；设计分析1引言液压支架是一个多连杆机构，整个液压支架连杆机构的运动取决于顶梁、底座和前、后连杆组成的四连杆机构。
四连杆机构作为液压支架机构组成，不仅具有约束位移的作用，还应有提高支架的稳定性和其他功能，所以对支架系统简化而出的四连杆机构作分析和设计是十分必要的。
2液压支架连杆机构的几何特性液压支架的简化图，如下图1示。
连杆机构有且仅有一个自由度，可以通过立柱和均衡千斤顶约束这个仅存的自由度，让连杆机构实现定位支撑和稳定机架的功能。
液压支架简化图承载的过程中需要顶梁保持水平，所以顶梁的主要承载防护能力将和E点的位置相关联。
在设计液压支架的时候需要重点研究去掉顶梁、立柱和均衡千斤顶后的四连杆机构，该机构由底座、前后连杆和掩护梁组成。
依照四连杆机构的运行轨迹经验，在保证顶梁水平的同时，E点和顶梁前点的轨迹类似于一条S形曲线，使用中如果这条S型曲线的水平误差e越大，越不利于支撑护顶。
所以需要合理的设计机构参数，控制顶梁前端的水平误差e 。
另外，四连杆机构不仅具有定位功能，同时兼备支撑防护和放顶煤的功能，所以需要对机构各杆件的行程做出一定的约束，这也是液压支架四连杆设计的主要约束条件。
（1）支架在HMAX与HMIN之间升降时，为了保证可靠的支护范围，顶部梁前端与煤壁间的距离e变化应该小于0.1m,最优取值为0.07m左右。
（2）支架在HMAX与HMIN，对顶梁与掩护梁之间的夹角P以及后部连杆与底端平面的夹角Q要求如下：支架在HMAX时，为防止连杆机构发生摩檫力条件下的自锁行为需要对掩护梁和后连杆的垂向夹角做出一定的约束，按照工程设计经验一般要求PMAX=52~62°，QMAX=75~85°。
在液压支架的四杆综合机构中应用的一个全局优化算法解读
工业应用及设计案例24，246-2519施普林格出版社2002年数字对象标识符（DOI）10.1007/s00158-002-0234-y 液压支架中四杆机构设计的一个全局优化算法摘要本文讨论了合成四杆机构最佳方法。
一般的优化问题是按照一个非线性规划的方法进行处理。
全局优化算法的目的是确定机构链路长度的最佳值，以最小化机构连接部位上任意点c的轨迹τ与规定的轨迹p之间的差异，同时铰链上的受力必需保持在规定值以内。
该方法的使用是为了找到一个最优的整体解决方案。
这个过程使用了自适应网格细化算法。
该算法基于识别那些用于定义解决方案集的各次迭代运算中可行的节点。
通过该算法对那些远离当前最佳效果的节点进行修正。
最终该算法确定了满足预定义条件的最优区域，而不是只一个最佳点。
关键词：液压支架，四杆机构，全局优化，铰链受力，自适应网格细化1. 简介四杆机构广泛应用于不同的设备，作为主要的基础机构，它必须能够提供合理以及非常复杂的运动、承受众多的力、加速度和冲击。
这些设备的例子有车辆转向机构或者是矿井中的防护装置液压支架等。
虽然四杆机构看似是一个简单的装置，但是空间的组合是一项要求很高的工作。
设计者必须确定出能够完成规定运动的各连杆长度及其受力变形。
液压支架（Grm1992如图1所示）是采矿业保护设备中的一部分。
本文研究的目的是优化液压支架中四杆机构设计，保证液压支架用最小的横向位移来实现预期动作。
横向位移还应尽量防止与其他机械和设备发生碰撞。
对液压支架的运动可简化为工作机构FGDE和驱动机构ABDE的动作。
驱动机构ABDE对液压支架的运动具有决定性的作用。
此外，对该机构上的铰链也有很高的要求（图2清楚地显示了驱动四杆机构运动副处损伤）。
图1.液压支架图2.驱动机构的运动副损伤到目前为止，运动学优化一直与设计分析一起进行（Oblak ,act 1998，2000年）。
传统应用的梯度法由于结果不收敛与数值的无效性使它的使用相当不便。
外文翻译
英文原文中文译文液压支架的最优化设计摘要本文介绍了从两组不同参数的采矿工程所使用的液压支架中选优的流程。
这种流程建立在一定的数学模型之上。
第一步，寻找四连杆机构的最理想的结构参数以便确保支架的理想的运动轨迹有最小的横向位移。
第二步，计算出四连杆有最理想的参数时的最大误差，以便得出最理想的、最满意的液压支架。
图1 液压支架关键词：四连杆机构；优化设计；精确设计；模糊设计；误差1.前言设计者的目的时寻找机械系统的最优设计。
导致的结果是一个系统所选择的参数是最优的。
一个数学函数伴随着一个合适的系统的数学模型的出现而出现。
当然这数学函数建立在这种类型的系统上。
有了这种数学函数模型，加上一台好的计算机的支持，一定能找出系统最优的参数。
Harl描述的液压支架是斯洛文尼亚的Velenje矿场的采煤设备的一个组成部分，它用来支护采煤工作面的巷道。
它由两组四连杆机构组成，如图2所示.四连杆机构AEDB 控制绞结点C 的运动轨迹，四连杆机构FEDG 通过液压泵来驱动液压支架。
图2中，支架的运动，确切的说，支架上绞结点C 点竖向的双纽线的运动轨迹要求横向位移最小。
如果不是这种情况，液压支架将不能很好的工作，因为支架工作在运动的地层上。
实验室测试了一液压支架的原型。
支架表现出大的双纽线位移，这种双纽线位移的方式回见少支架的承受能力。
因此，重新设计很有必要。
如果允许的话，这会减少支架的承受能力。
因此，重新设计很有必要。
如果允许的话，这种设计还可以在最少的成本上下文章。
它能决定去怎样寻找最主要的图2 两四连杆机构四连杆机构数学模型AEDB 的最有问题的参数421,,a a a 。
否则的话这将有必要在最小的机构AEDB 改变这种设计方案。
上面所罗列出的所有问题的解决方案将告诉我们关于最理想的液压支架的答案。
真正的答案将是不同的，因为系统有各种不同的参数的误差，那就是为什么在数学模型的帮助下，参数421,,a a a 允许的最大的误差将被计算出来。
液压支架四连杆建模及优化设计方案资料
四连杆机构的建模及优化设计四连杆机构的建模及优化设计摘要四连杆是掩护式支架和支撑掩护式支架的最重要部件之一，其作用概括起来主要有两。
一是当支架由高到低变化时，借助四连杆机构使支架顶梁前端点的运动轨迹近似双纽线。
从而使支架顶梁前端点与煤壁间距离的变化大大减小，提高了管理顶板的性能；二是使支架承受较大的水平力。
这篇文章就是讨论液压支架四连杆机构的。
在文章里，我们研究了液压支架四连杆机构所面临的问题，及可以从几个方面考虑解决的方法。
文章研究的是液压支架四连杆机构，液压支架四连杆机构是矿上机械——液压支架的关键部件。
文章对四连杆机构和液压支架整体进行了研究。
文章还对四连杆机构的动态特性进行分析，在此过程中运用了SolidWorks中的COSMOSMotion 进行建模和运动仿真。
关键词：四连杆，SolidWorks，COSMOSMotion，运动仿真FOUR-BARLINKAGEDESIGNOFTHEMODELINGANDOPTIMIZATIONABSTRACTFour-link is the shield support bracket and support shield one of the most important components, its role can be summarized as two. First, when the support changes from high to low, with four-bar linkage so that the front support beam trajectory point approximation lemniscates. So that the front support beam points away from the wall of the changes with the coal greatly reduced, improving the management performance of the roof。
液压支架四连杆机构运动分析和优化设计
液压支架四连杆机构的运动分析和优化设计刘刚（河北天择重型机械有限公司，河北邯郸 056200）摘要：利用SolidWorks实现了液压支架二维模型的建立，分析了四连杆机构的运动规律，得到了顶梁前端准确的运动轨迹，并且对四连杆机构进行了优化设计，为液压支架的设计制作提供了方法和经验。
关键词：液压支架；四连杆机构；优化设计kinematics analysis and optimization design of HydraulicSupport’four-bar linkageLIU Gang（Hebei Tianze Heavy Machinery Co.，Ltd.，Handan 056200，China）Abstract：Drew planar models of hydraulic support based on SolidWorks, analyzed kinematics regulation of the four-bar linkage, get accurate kinematics track of canopy,and optimized four-bar linkage，provided the method and experiences for design and manufacture of hydraulic support.Key words: hydraulic support；four-bar linkage；optimization design0 引言液压支架不仅可以维护顶板和工作空间，而且能够推动工作面移动，是煤矿综采工作面的核心设备。
现在普遍采用四连杆机构作为顶梁的稳定机构，经过长期的实践使用，取得了巨大的经济效益，彻底解决了支撑式液压支架稳定性差的问题。
四连杆机构是液压支架最重要的连接部件，它控制顶梁沿近似双纽线的轨迹运动，大大缩小梁端距的变化量，提高了顶板管理性能。
基于C语言的液压支架四连杆机构的优化设计
基于C语言的液压支架四连杆机构的优化设计随着人类社会的不断进步，机械在我国工业中，占据了首要地位，尤其是自动化信息技术推出以后，机械制造行业更是得到了大规模的发展进程，而液压支架四连杆作为机械操作过程中的主要配件，在借助于C语言软件的情况下，得到了相应的技术提高，本文通过对C语言环境下的液压四连杆机构的分析说明C 语言在整体机械制造中的作用，以及对于液压支架四连杆的重要性，以及优化时的做法。
标签：液压支架;四连杆机构;优化设计在机械制造中，液压支架时必不可少的重要配置，而四连杆机构则是其最重要的组成部分，四连杆设计的优劣程度对液压支架性能的好坏有着决定性的影响。
所谓四连杆机构，其主要功能作用是：当液压支架由高到低发生变化时，四连杆机构辅助液压支架使其顶梁前端点呈近似双纽线形的运动轨迹，进而在一定程度上减小了煤壁与支架顶梁前端点间的距离变化，使支架能承受较大的水平力，提高了支架管理顶板的性能，为了让四连杆机构更加趋于优化，进而保证液压支架的稳定运行，相关人士推出以C语言编程对四连杆进行更改的创举[1]。
1 液压支架四连杆机构的运转定义四连杆在液压支架位于最大支撑高度工作状态下，它由底座、前连杆、后连杆和掩护梁等相关结构组成，支架工作过程中的运动轨迹线是根据四连杆的给出的已知路线，运动轨迹影响着液压支架当时承受的重量及负荷。
而支架在位于某一高度时，就是两条运行轨迹的夹角处，当支架由高到低运行时，迫使角度变小或变大，当角度为正值时，则表示受力值成正比，是液压支架能够承受的有效范围，反之则表示承受压力过大，有可能会造成支架崩塌的危险性。
当顶梁向前运动时，四连杆的滑动轨迹也会有所变化，当液压支架保持在一定的水平程度时，则四连杆机构轨迹保持不变，由此可见，对于液压支架来说，四连杆具有不可替代的作用以及重要性，当然，在日常操作中，相关操作人员也要确保在四连杆轨迹和液压支架都稳定的情况下，方可进行使用[2]。
2 运转优化过程的说明在设计液压支架时，为确保运行在可承受范围内，应使四连杆轨迹全面优化，使液压承受力降到最低。
液压支架分析
前言液压支架是在金属摩擦支柱和单体液压支柱的基础上发展起来的工作面机械化支护设备，它与滚筒式采煤机（或抛煤机），可弯曲刮板运输机，转载机及带式输送机等形成一个有机的整体，实现了落煤，装煤，运煤，支护和采空区处理等主要工序的综合机械化采煤工艺，从而使采煤技术进入一个新的阶段。
液压支架是一个庞大的机械结构，其运动过程复杂，运动主要依靠液压控制系统实现液压元件和部件的动作频繁，液压系统更是通过一系列的液压元件组合而成。
在液压支架的各组成部分中，液压系统的使用频率较高，是容易出现故障的部分；同时，液压系统中的元件数量较多，元件和油液都处于密封的壳体和管道内，不能从外部直接观察，出现故障不易判断，因此，要对液压系统进行可靠性分析以及改造设计。
本文通过针对支架液压系统进行可靠性分析，而系统的可靠性分析普遍采用的方法是故障树分析法，采用逻辑的方法，形象地进行危险的分析工作，特点是直观、明了，思路清晰，逻辑性强，可以做定性分析，也可以做定量分析。
通过对液压支架事故树的定量分析,得出对液压支架故障率影响较大的常见故障有立柱、千斤顶漏液,安全阀、操作阀故障,乳化液不合格等。
根据液压支架实际的工作环境和工作状况,相关技术人员可以对液压支架事故树的部分组成成分和基本事件的发生概率做相应的更改,通过相似的计算分析步骤后可得出符合实际所使用的液压支架的常见故障情况。
这一方法为液压支架的使用维修人员的工作提供了可参考的理论依据。
第一章绪论1.1 液压系统的定义及系统结构1.1.1 液压系统定义一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件（附件）和液压油。
动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，指液压系统中的油泵，它向整个液压系统提供动力。
液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。
执行元件(如液压缸和液压马达)的作用是将液体的压力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动。
控制元件(即各种液压阀)在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。
基于液压支架四连杆机构参数特点分析与研究
基于液压支架四连杆机构参数特点分析与研究摘要：本文主要针对液压支架四连杆机构的功能及影响四连杆性能的设计因素进行探索。
其中重点介绍了液压支架四连杆机构的构成及特点，并从影响四连杆参数设计的九个方面进行了详细论述。
关键词：液压支架；四连杆机构；梁端距；掩护梁背角；双扭线中图分类号：TD355 文献标识码：A1 液压支架四连杆机构的构成与功能1.1 液压支架四连杆机构的构成液压支架四连杆机构的构成从表面上看只有前连杆和后连杆，实际上掩护梁和底座是组成四连杆机构的另外一个连杆，掩护梁和底座除了构成四连杆机构以外，还承担着掩护功能、推移功能、抬底功能等其它的功能。
前后连杆也具有挡矸、管环、阀架等功能。
因此，四连杆设计首先是运动机构设计，还包括各部件的其它功能设计。
液压支架四连杆机构有正负之分，正四连杆机构被广泛采用，反四连杆多用于放顶煤过渡支架。
在反四连杆机构中由于处于掩护梁位置的部件已不再承担掩护功能，通常被改称为斜梁。
1.2 液压支架四连杆机构的功能液压支架四连杆机构有三个功能：一是纵向与横向的稳定功能，即承接外部施加到支架上的横向、纵向的水平力，使支架顶梁不会出现大幅度的水平扭转和横向纵向翻转，使支架立柱免受水平力。
要实现这一功能，设计中应确保组成四连杆机构的各个零部件具有足够的强度，要进行机构受力分析和零部件强度校核计算。
二是将顶梁所受到来自顶板的外载通过四连杆机构传递到底座上。
这一功能我认为是四连杆机构负面效应。
三是让支架顶梁在升降过程中，顶掩铰接点的运动轨迹近似为一条垂线。
实质是让支架在升降过程中，顶梁或前梁的前端至采煤工作面煤壁的距离基本保持不变，使得因空顶距变化量带来的支架顶梁前端的支护效果变化量最小。
液压支架四连杆机构中顶掩铰接点的运动轨迹一般呈“双扭线”状，水平运动范围被称为“摆幅”。
MT/T556-1996《液压支架设计规范》有具体的规定：“具有四连杆机构的支架梁端水平位移量在支架使用高度范围内应不大于80mm。
基于MATLAB的液压支架四连杆机构的力学分析
参考文献 1. 黄 滨, 王 秦辉. 优 化课程 结构 的探 索与实 践[ J] . 教 书育 人, 2002
155
三、结语 总之, 对于 变电站 的自 动化 系统, 要 充分 掌握 接地 干扰 的途径、原理、以及可能会受干扰 的设备, 并针 对他们 采取有 效地预防措施。通过 这些 有效 的措 施保 证变 电站 的自 动化 系统的安全、高效的运行 。变电 站的自 动化系 统是一 个复杂 的系统, 在实际的运行当 中, 要结 合实际 情况, 不断地 进行改 造、完善, 以确保变电站能够安全的生产。
154
标函数对支架四连杆机构进行优化设计。 一、输入液压支架基本参数 在进行液压支架四连杆机构优 化设计时 , 首 先要根 据四
连杆液压支架尺寸 结构 确立 科学 合理 的数 学模 型。参照 简 图根据实际工况的 条件和 四连 杆的几 何运 动轨 迹把 合理 的 参数输入到图 1 中, 如 图 1 所示。 也 可以 用 导入 按 钮在 . txt 格式的文件中直接 导入数 值, 最后 运算合 理的 数值可 通 过导出按钮直接导出到 . txt 格式的文件中保存。
郑煤液压支架电控PM4翻译
郑煤液压支架电控PM4翻译主菜单1.measured values 2测量评估值2.erorr messages 3错误信息3.global parameters 4全部参数4.SRB parameters 6煤机联动参数5.prohibit actions 10抑制动作6.service 11服务7.ASQ parameters 14支架参数8.bankbush parameters 18推溜参数9.conv parameters 19拉溜参数10.spray parameters 20喷雾参数11.flipper 21护帮板12.control parameters 22控制参数13.emergency stop 22急停信号1.measured values测量评估1)<<="" p="">左立柱压力为270巴2)=ram stroke 900推拉油缸行程为900毫米3)IR sensor红外线接收传感器4)=CP 539.81 m总推溜位移为589.81米5)=SP 538.92 m总拉架位移为538.92米6)CUP 300.46 m7)=TP 0.0 m8)gap 0 m间隙为0米2.erorr messages错误信息1)no erorr messages没有错误信息3.global parameters 全部参数1)SRB global on\off联动全部参数打开或关闭2)batch global on\off成组推溜打开或关闭3)sh_s global on\off煤机喷雾打开或关闭4)PSA global on\off压力参数打开或关闭5)mastertime *3006)psa_p0 *80压力进行补偿允许的最低压力7) psa_p1 *252支架进行压力补偿的最高压力值为252巴（低于此压力进行补偿）8) psa_p2 *280压力补偿时最高达到压力为280巴9) psa_T0 *700压力补偿循环的总共时间为70010) psa_T1 *70011) psa_count *3支架补偿时立柱进液阀打开时间12)infracutoff *50红外线切断时间为5013)infra count *30红外线记时时间为3014)net server *0网络服务的PM4数字为015)net boot *1为了检查丛PC正确下栽的辅助参数16)server HG *1服务器由机头传向机尾17)face leg *1工作面开始支架架号18)face end *141工作面结束支架架号19)net HG *0没有外部推溜设备在运顺20)net TG *0没有外部推设备在机尾4.SRB parameters联动参数1)S_autosequence on\off支架顺序拉架开或关2)S_readadvance on\off支架端头超前拉架开或关3)S_flipper in on\off支架护帮板打开开或关4)mode BIDI工作形式为双向割煤5)SRB cancel预警启动记时28) S_abs 5启动煤机联动距煤机中心支架的架数29) S_man posoff 4从输入的PM4手动追踪煤机位置的距离30) S_offset 20在20个支架范围内煤机联动参数将恢复31) S_catch 30定义从煤机的最大距离大于30架联动将自动取消（拉架距煤机）32) S_flp indist 10从煤机位置开始收护帮板的支架数33) S_flp outdist 15从煤机位置开始打护帮板的支架数34) as：s 12 f 0 p 2适合联动的状态（没有可能改变）35) S_SM 0 0联动取消的信息5．prohibit actions_抑制动作1）psa prohibit on/off此支架能不能补偿升架2）autosequence on/off此支架能不能自动拉架3）asq.flp in on/off4）asq.flp out on/off5）bankpush on/off能不能够传输自动拉架和推溜6）shs automation on/off煤机喷雾自动开或关7）convpullback on/off在此支架上能不能够传输自动拉溜8）flipper auto on/off支架护帮板能否自动9）ignore prop on/off on/off忽视压力传感器读值10）ignore ram on/off忽视推拉油缸的读值11）ignore infra on/off忽视红外线接收齐的读值（煤机位置将跳过）6．Service服务1）n：*7 b 1 e 141支架号是7 电信号传输由1至141架2）boot to《————》从下个PM4下载文件3）boot facewide下载文件从整个工作面4）pm4 resetPM4复位5）destroy prog在此PM4的毁坏文件6）clear errors清楚错误信息7）face direction计算方位PM4顺序由左至右8）HG group *3机头端头支架为3架9）TG group *3回顺的支架数10）HG trans *1机头过度架为1架11）TG trans *0机尾过度架为0架12）HG group mode *1 机头不超拉架13）TG group mode *1 机尾不超前拉架14）HG solid *3机头同时推溜的支架数为3架15）TG solid *3机尾同时推溜的支架数为3架16）Beeper on预警声开17）curr group *4四架为一电源群18）C-grp start *2电源箱开始的支架号19）valve check *0电磁阀驱动器测20）EXT：1200 SB：111BIDI部分和推拉油缸的电压值21）scu 60 95实际电流和最大电流22）sens 15 65关于推拉油缸的实际和最大电流23）RR 7 1 RL 10 3 BIDI自左向右的资料传输显示24）shenhua 8. 1 01神华01年1月8日25）last automation最后自动功能的显示26）cancel from 1发布取消命令的网络地址27）3 4 0 03接受状态，4左部适应者，0右部适应者，0发送方位（Z-BUS 检查显示）28）ZS 0 ———— 229）ram dir *0油缸方位30）ram len *900推拉油缸行程31）prewarn *100预警时间32）code number 0代码孔显示7．ASQ parameters支架参数1）BA 5 《4》5架号《4》成组拉4架2）Batch grp *43）Batch type sequentiec成组类型为顺序4）as0 contact 0降柱后拉架5）as1 TIP-L *0在降柱时不伸平衡油缸6）as2 sideseal *0降柱时不收侧护板7）as3liftlower *0降柱起底8）as4 liftadvan *0拉架起底9）as5 pullset *0在升架期间拉架10）as6TIP-S *0在升架期间不伸或收平衡油缸11）as7 sideseal-E-S *0升架期间没有侧护板动作12）as8flin-low *0在降柱期间不收护帮板13）as9flout-set *0不伸护帮板在升柱期间14）as10 tip-pl *0在二次降柱期间是否收平衡油缸15）as11gap *0在升柱后是否推出机械空隙16）AC0reloco *2补偿升架重试的次数17）AC1retip *3二次降架是否等平衡油缸超出AS10时18）AT1 lower *100如果AS0=0时的降柱时间19）AT2 advance *500当AS0=0时的拉架时间20）AT3 relow *200二次降柱时间21）AT4 pulset *400升架拉架到压力到达AP1过度点时所用时间22）AT5 set *600升架到压力达到AP2时所用时间23）AT6 lift *150在拉架前的起底时间24）AT7 readvance *100二次降柱开始到拉架时间25）AT8 timep0 *600 压力从AP1-AP11到压力到达低于AP0的时间26）AT9 tiprel *100在二次降柱期间勾平衡油缸的时间27）AT10 tip-L *60在二次降柱后调平衡的时间28）AT11 conlow *400如果AS0=1时的降柱时间29）AT12 Nlock *1000等待邻架闭锁的时间30）AT13 Tip-S *100在升柱期间移动平衡油缸的时间31）AT14 flipout *600伸护帮板的时间32）AT15 flipin *800收护帮板的时间33）AT16 gap *200推出机械空隙的时间34）AP0 lower *100 在支架允许拉架前的降柱压力35）AP1 trans *200 允许顺序邻架拉架的支架压力36）AP2 set *252升架压力37）AW0 Target *20一个反馈信息低于这个值支架默认拉架结束38）AW1 gap *40空隙距离显示（控制参数）39）AW2 target *6040）ASQ TMO *3000降柱，升柱，拉架的总时间8．Bankpush parameters推溜参数1）BP 880 《16》推溜16架行程880毫米2）BP exstens 880推溜目标点为880毫米3）BP delay *200推溜架间间隔为2004）BP group *16推溜一组为16架5）BP delta *300允许两架间的推溜差为300毫米6）BP abort *2在推溜之前比较支架间差值的支架数7）BP P0 *100允许推溜的最小的支架压力8）BP T0 *5000总推溜时间（单架）9）BP T1 *6000推溜的必要时间10）ram safe *3允许本架和邻架控制推溜9．Conv parameters 拉溜参数1）CP 100 《12》拉溜距离为100毫米，一组12架2）CP group *12拉溜一组设置为12架3）CP abort *4被选择支架中有一个支架的推溜距离小于要拉溜的距离接着四架将收回拉溜信号（从左至右）4）CP exstens *200最大的拉溜距离5）CP delay *100在两个邻架间拉溜延迟的时间6）CP startgrp *3开始拉溜时最初的成组拉溜支架数7）CP timeout *1000拉溜总时间（单架）10．Spray parameters喷雾参数1）shs offs *4喷雾器4个1）shs gap-T *2机尾侧的喷雾器数２2）shs gap-M *2机头侧启动的喷雾器数２3）shs T-Main *500机尾喷雾时间（前后滚筒）4）shs T-Tail *500机头喷雾时间、（前后滚筒）5）W-spray M——T ON喷雾由机头向机尾开6）W-spray T——M ON喷雾由机尾向机头开11．FLIPPER护帮板1）Flp 《10》护帮板一组为102）Flp group *10护帮板一组设置为10架3）Flp type ext/ret选择护帮板伸或收4）Flp delay *100成组收护帮板推迟时间为１００5）Flp startgrp *3无时间间隔收护帮板的支架数位３（成组）6）Flp T-in *3000收护帮板的时间7）Flp T-out *2000伸护帮板的时间12．Control parameters 控制参数（允许误差）1）ram gap *40 油缸间隙为４０2）set-pdiff *500升架压差为５００3）low-pdiff *400降架压差为４００4）pos。
液压支架四连杆机构受力的连续性分析及应用
凡二 ｉ ｓ月 几／ 只Ｓ ｎ ｉ ｎ
（） １
Ｆ Ｓｌ Ｓｌ ３二Ｆ ・ｉＰＩ ， ｌ ３ Ａ ｉ ｌ （） ２
其中：ｐ ｒ， ｒ ｝ ａ 一 ｌ ， ＝ ， ｊ ＝ ， ｐ １ ’ ｆ － ｅ ， ６ ， ， ０ ｅ ｒ ｆ 在公式 （ ， ） （）中， １ ２ 如果，＝，即 ｒ＝，前后 ６Ｏ ， ｉ ｏ 连杆 平行了，由 于分母 为 ０ 则 弓 凡不 ， 、 存在；如果ｌ接近于 ０ ｓｎ ６ ， ； Ｒ 也趋近 ０ 凡 相当 ｉ ， 于 ＞ 、凡 大， 结果是不能 作为可 行方案被采 用的。当 然连杆平 行时瞬心 。 无法计算，因此 更 公式 （） （） １， 和图二、 在Ｎ ０时出现了不 ２ 图三 １ 连续的可能 （ 深入的分 具体
Ｑ ｚ二气 处也是连续的。 根据力的三要 素原则，可以 在前后连 得出 杆平行时，
四 连杆机构的受力是 连续的， 计算结果 无限接 近于连杆平行 时的数值。
＇ ３连续 性的应用
＇ ． 后连杆平行的条件 ３１前
图八是一个任意四边形，如果 Ｌ Ｌ在某一 ， ． ， 。 位置出 现平行，即。二 ： 。。，
Ｆ／ Ｚ Ｆ ， ， ／ 。 ／ Ｆ Ｂ土 ， Ｂ土Ｆ Ｅ ， ＤＦ ， ， 很明 。Ｅ 一直线 在同 显 Ｂ 上，因 Ｆ Ｆ Ｆ 而 ， ２ ａ ， ，
和 ＤＥ Ｂ 形成一个杠杆受力模型，可 以得出：
凡 凡
二凡 ． Ｅ／ Ｅ Ｄ Ｂ
（ ５） （ ６）
二只 ．Ｄ Ｂ ＩＥ Ｂ
法：
（） 据图七 １根 建立一 个数学 模型， ，Ｆ／ 当Ｆ ＺＦ时： ／ ／。
Ｐ二 丽， 凡 ＢＤ ’ Ｆ“ ’ ’ ２气 ３
（）由 特征的连续性， ２ 于力学 对于 某一 高度下 支架的 受力状况可根据相 邻点的受力 状况分析出来。数值计算 绝大多数 取得的结 果只能 是近似结果， 有 一 定的 误差， 但不 会影响结果的可 靠性。因此 人为地制造 可以 一个误差△ ，当
液压支架外文翻译
液压支架学生姓名：专业班级：机制07级09班指导教师：机电学院2011年3月12日液压支架的最优设计摘要：这篇文章描述了两种在矿业行业中设计液压支架参数的最佳方法。
这种方法是基于数学规程的设计方式。
第一步，确保了支架四连杆机构在横向空间内预期移动最主要的参数。
第二步，计算出了四连杆机构最大偏差的最主要的参数，如此便可设计出的液压支架。
关键字：四连杆机构，最优设计，数学方程，近似方式，偏差。
1.绪论：设计者打算为被考虑的机械系统找到最好的设计。
这努力的一部份是挑选系统的最佳叁数。
如果能使用一个合适的系统数学模型，可以使用数学上规画的方法。
当然，它取决于系统的类型。
基于这个公式，好的计算机软件能保证找到最佳的系统参数。
此处被作者描述的液压支架是关于矿业产业中煤矿设备的一种。
Fig. 1 Hydraulic supportVelenje-斯洛文尼亚,为保护矿坑中的工作环境，他考虑使用如图2所示的双四连杆机构。
机器AEDB决定了C点联结器运动的路径并且机器FEDG通过液压执行机构控制支架。
这样就要求支架的运动更加的精确图2中C点的运动在垂直位移上有最小的横向变位。
如果不是这种情况，支架将不会正常的工作，因为它的运动是基于以上因素决定的。
在一个实验室中测试了一种原始型号的液压支架。
这种支架展现了大的 ransversal 变位,减少了它的可用范围。
因此必须重新设计一种新型的支架。
新的方案将尽可能的花费少的资金来改善原先的支架。
设计人员决定使用数学上规画的方法找出引导四连杆机构AEDB运动最关键最复杂的叁数a1,a2,a4。
否则必须改变这个计划，至少要改变四连杆机构AEDB。
解决了以上问题我们将得到理想的液压支架系统。
因为系统的各种叁数的偏差实际的情况和理想的运动轨迹将有一定的偏差，这就是为什么叁数a1,a2,a4被允许的最大误差将会由数学上规画的方法辅助计算。
Fig.2 Two four-bar mechanisms2.液压支架形式的确定首先必须发展一个合适的液压支架机械形式。
四杆机构的名词解释
四杆机构的名词解释四杆机构是一种常见的机械装置，也被称为四边杆机构。
它由四个连杆组成，这些连杆通过铰链连接在一起，形成一个闭合的结构。
四杆机构广泛应用于各种工程领域，如机械设计、机器人技术和汽车工业等。
本文将围绕四杆机构的定义、功能和应用展开讨论，并简要介绍一些常见的四杆机构类型。
首先，让我们来详细解释一下四杆机构的构成和原理。
四杆机构由四个连杆组成，这些连杆通过铰链连接在一起，形成一个闭合的结构。
其中，两个连杆位于机构的两侧，并且通常是较短的，被称为短连杆。
另外两个连杆则位于机构的上下，通常较长，被称为长连杆。
这种结构使得四杆机构能够实现一定的运动自由度。
四杆机构的运动可以通过其连杆的长度和关节位置来控制。
通过调整这些参数，可以使机构产生不同的运动轨迹和速度。
例如，如果将长连杆的两个端点连接到短连杆的中点，就可以实现一种简单的摇杆机构，其运动轨迹为直线。
而当连杆的长度不同或关节位置发生改变时，四杆机构的运动形态也会发生变化，从而实现不同的功能。
四杆机构的功能非常多样。
首先，它可以用作转换运动的装置。
通过将输入的旋转运动转换为线性运动或者是相反，四杆机构可以用来实现各种机械操作。
例如，在发动机的曲轴连杆机构中，旋转的曲轴运动被转换为活塞的直线运动，从而驱动汽缸内的燃烧过程。
此外，四杆机构还可以用于改变运动方向。
通过适当设计连杆长度和关节位置，可以将旋转运动的输入转换为与之垂直或斜交的输出运动。
除了上述的基本功能，四杆机构还可以实现更复杂的功能。
例如，通过引入额外的关节和驱动装置，可以实现四杆机构的控制。
这种控制可以用于精确定位和运动轨迹规划。
在机器人技术中，四杆机构常被用来设计并控制机器人的动作，实现精确的位置和姿态调节。
在实际应用中，四杆机构有多种类型。
最简单和最常见的是二十杆（二杆四件）机构。
它由两个长连杆和两个短连杆组成，形成一个封闭的矩形或平行四边形。
此外，还有更复杂的四杆机构类型，如六杆机构、双曲四杆机构等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
摘要本文讨论了对四杆机构的优化分析问题，优化问题的关键通常集中在非线性规划问题上。
本方法的目标是：在铰接力保持在规定范围之内的条件下，决定机构连接长度的最优值，缩小机构耦合连接处的任意点C的运动轨迹T与既定的轨迹P之间的偏差。
全局优化的方法使用目的在于找到全局最优解。
该过程使用了自适应网格加密算法。
该算法是基于对每一次迭代的可行节点的识别，每一次迭代定义了一个解集。
把远离当前最佳解决方案的节点从解集中删除。
该算法确定的是满足预定条件的最优解的区域，而不单纯是一个最佳点。
关键词液压支架，四杆机构，全局优化，铰链力，自适应网格细化1 介绍在一些设备中，四连杆机构是一种被广泛应用于各种设备中的驱动机构，它可以提供设备所需的复杂运动并提供可靠地支撑力、加速度以及拉力。
例如控制车辆转弯的装置或用来保证矿井工作环境安全的液压支架。
由于四杆机构是一种简单的机构，三维运动分析成为一项要求严格的工作。
我们必须确定需要完成指定的运动和受力转换的各链路长度之间的比例。
图一液压支架图一所示的液压支架（Grm 1992）是采矿业中一种用于保护作业环境的设备。
本研究的目的是对先导四杆机构进行优化设计，以确保液压支架以最少的横向位移误差完成所需动作。
横向位移必须是最小是为了防止支架与其他机器设备发生碰撞。
对液压支架的运动学分析建模可以参照同步运动的驱动机构FGDE和先导机构ABDE，其中先导机构ABDE决定了液压支架的动作。
同时，此机构上铰链所承受的载荷的大小很关键。
运用全局优化法对液压支架中的四杆机构的分析Prebil, S. Kragna and I. CiglariE到目前为止，对运动学的优化分析通常是与设计敏感性分析结合在一起的（Bla 1998 2000）。
由于转化性较差和数值的无效性，传统的梯度法应用起来很不方便。
更重要的是，我们可以推断机构铰接处的铰接力的影响比先导机构的公差影响更大。
为了克服上述方法的种种缺点，我们引入全局优化法。
图二先导四杆机构的损坏2 四杆机构的机械模型先导四杆机构ABDE是自由度为一的平面二维模型，假设机构各杆均为刚体。
在对机构进行动力学和运动学分析的时候，有几点是需要我们注意的，其中一点是向量标记法的运用。
这种方法用来描述图二中所示的平面四杆机构非常适用（wolfram 1996）。
这样，用向量表示的机构的各个杆构成了一个封闭的向量环。
需要输入的参量为(),22tθθ=2θ影响着四杆机构的结构以及接下来描述机构位置的坐标。
要解决此运动学问题，第一部应先写出闭环条件。
3241rrrr+=+式一中的向量方程可写成由未知量43θθ和组成的标量方程系统。
44221133coscoscoscosθθθθrrrr-+=22441133sinsinsinsinθθθθrrrr-+=（2）经过平方并与（2）式相加消去角3θ。
⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+-±-=ACACBB2224arctan2θ其中242121cos2cos2θθr rr rA-=242121sin2sin2θθr rr rB-=()21212123242221sinsincoscos2θθθθ+--++=r rrrrrC±号表示两种可能的装配模式，最终从二式中可得最后一个未知量2244112244113cos cos cos sin sin sin arctanθθθθθθθr r r r r r -+-+=图三明确的表示了3θ与5θ之间的关系，其关系可用下式表示：βθθ+=35最后，耦合器上的任意点C 的位置可由下式给出：52r r r C +=为了进行动力学分析，使用了离散化方法（Shabana1994）。
图三表示了机构的各个链是怎样被当做自由体的。
外力C F 作用在C 点，并在A 点处产生一个扭矩A M .每个部分都可以构建一个动力平衡方程。
牛顿方程描述了质心的运动形式：Ta m Fi i jj=∑而欧拉公式描述的力和力矩在物体质心处产生的运动。
iiT ikk j TiiTJ M F rα=+⨯∑∑（9）中iT J 为第i 个链接的惯性张量。
如图三中所示，连接杆杆2r 、4r 的质量和惯性张量随着其截面积和长度改变i i i m τγ= ),(i i iT iT m J J τ=由于液压支架自身设计的原因，只有固定连接点D 的位置随着连接杆3r 的长度而变化，故其自身质量3m 和惯性张量T J 3保持不变。
同时，先导四杆图三 四杆机构图示机构的运动仅与固定连接杆1r 的长度有关。
式（8）-（10）可被写成下列矩阵形式： ⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡------100000000000000010100000001010000000101000000010100000001010000000101989796958685848374737271a a a a a a a a a a a a ⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡E y x y x y x y x M F F F F F F F F 4141343423231212=⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡---+-+-+442133224444433332222)()()(θθθ T Cy Cx T A T y Cx y Cx x y x J F e F e J M J g T a m T a m F g T a m F T a m g T a m T a m式（1）—（7）与式（8）—（11）一起，充分的描述了四杆机构的运动及产生运动的力或者那些既定运动的结果。
在将来的分析中，这些方程将被用作系统方程。
3非线性规划问题的方程大多数工程优化设计问题（Hsieh 1984）或可写成非线性规划问题P 的形式),(min 0a f n R a ∈受影响于,0),,(≤t u a f i ,11m i ≤≤ []τ,0∈t,0),,(=t u a h j,21m j ≤≤ []τ,0∈t[],,j j j a a a∈ .1n j ≤≤式（12）中参量a 是设计变量向量，u 是一个系统变量向量。
目标函数()a f 0的值应尽量减小以满足定义可行域D 的约束函数i f ，以及代表所考虑的机械系统的数学模型系统方程i h 。
（12）的解即是最佳变量向量*a 。
为了利用非线性规划方法对四杆机构进行优化综合分析，我们定义设计变量向量和系统变量向量如下：[]Ta a a a a 4321,,,=：=[]Tr r r r 4321,,,,[][]TC C Ty x u u u ,:,21==,其中),4,3,2,1(=i r i 是机构连接杆的长度C C y x ,是耦合处的任意一点C 的坐标。
定义（14）的意义是将问题转化为非线性规划问题，为将四杆机构进行一般华数学处理做准备。
下面的方程适用于缩小C 点的运动轨迹T 与偶何处的预定轨迹P 的差值；[][]421,,0,),()(),(max min R a t y x t u t u ∈∈P -T τ受影响于,0),,(:),,(max ≤-=F t u a F t u a g i i[]τ,0,4,3,2,1∈=t i ，(),0)(:21435≤+-+=a a a a g0)()(:41326≤+-+=a a a a g ，()()0:,,max 27≤-=h u t u a g τ， ,0)0(:),,(2min 8≤-=u h t u a g[]41,,≤≤∈j a a a ji j j轨迹T 与既定的线性轨迹P 之间的差可定义成：()()[](),:,,22213221121bb b u b u b y x P t u t u T +++=-其中21,b b 以及3b 是与既定线性轨迹P 有关的常量。
约束函数,4,3,2,1),,,(=i t u a g i 确保四杆机构的铰链连接力的值小于既定的值，而约束函数),,(5t u a g 和()t u a g ,,6表示著名的Grashoff 条件，它反映出使机构的驱动杆只做摆动运动的条件。
约束函数()t u a g ,,7和()t u a g ,,8反映出液压支架的运动范围，不考虑其自身对液压支架产生的运动范围误差。
由于机构的连杆长度不能为负值，并且由于空间有限，机构的运动被限制在有最大值的一个空间内，对设计变量设定一个最大值和最小值。
以现有的数学规划方法，式（15）无法解出。
此问题集中在目标函数算子的最大值和与时间相关的约束函数上。
因此，将（15）转换为充分可解的标准模式是很有必要的。
如（Hsieh 1984）下表示，我们引入一个自定义的设计变量5a ：(),50:~~a a f = 5~R a∈受影响于,0),,~(:),,~(max≤-=F t u a F t u a g j i j i,,...,11n j = []τ,0,4,3,2,1∈=t i0)()(:)~(21435≤+-+=a a a a a g ,0)()(:)~(41326≤+-+=a a a a a g,0)(:),,~(max 27≤-=h u t u a g τ 0)0(:),,~(2min 8≤-=u h t u a g ,,0),()(:),,~(5119≤--=a y x p t u t u a g k k,...,2,12n k =[]51,,≤≤∈m a a a m m m其中[]554321,,,,~a a a a a a =是拓展设计变量向量。
,,...1,,,...1,21n k t n j t k j ==是约束函数的局部最大值。
由于（17）中的约束函数是一个极其复杂的形式，因此决定其局部最大值kj t t ,将会是一个非常困难的工作。
因此，我们使用等距点3n 上的离散区间[]τ,0∈t 来代替,,...1,1)1(330n l n l t t l =--+=τ.,l k l j ==3n 的值越大，在确定约束函数的形状和局部最大值时的精确度就越高。
4 ARG(自适应网格加密算法)优化法在本研究中解方程（17）用的是全局优化法。
另一种方法是自适应网格加密算法（Loehle 1998）。
ARG 法.ARG 法本质上是一种广义适用的方法。
这些算法也被称为启发式确定性方法。
他们是在目标函数的发展基础上建立起来的，并且他们的改变只沿着一定的路径，这条路径被认作是在当前迭代中从起始点到最小点的与时间相关的函数。
算法的工作过程如图死所示。
要被搜索并作为解决方案的时间间隔为一个具有同等距离的N 个初始节点的网格。
在每个节点上都对目标函数进行求值。
最佳值是目标函数值最小的节点，将其保留，其他的点再下一步中不予以考虑。