توسعه یک الگوریتم بهینه‌سازی مبتنی بر نظریه بازی در طراحی مکانیزم‌های با کاربرد تولید مسیر

نویسندگان

1 دانشیار، دانشگاه گیلان، ایران

2 استاد، دانشگاه گیلان، ایران

3 دانشجوی دکتری، پردیس دانشگاهی، دانشگاه گیلان

4 استادیار، دانشگاه کردستان، ایران

doi
10.22044/jsfm.2024.13845.3809
چکیده

در این مقاله به مسئله بهینه‌سازی مقاوم چندهدفه مکانیزم چهارلینکی برای کاربرد تولید مسیر با استفاده از رهیافت نظریه بازی پرداخته میشود. یک رویکرد تصمیم‌گیری غیرمتمرکز دوسطحی جدید، با استفاده از هم‌افزایی بهینه‌سازی مقاوم مبتنی بر قابلیت اطمینان، نظریه بازی استکلبرگ و همکارانه، شبیه‌سازی مونت کارلو و برنامه‌ریزی ژنتیکی (GP) پیشنهاد شده و برای مسئله سنتز مکانیزمهای چهارلینکی تولید مسیر اعمال شده است. چهار معیار عملکرد، شامل معیارهای دقت (TE)، مقاوم بودن ()، قابلیت اطمینان () در سطح پیشرو و کیفیت حرکت (TA) در سطح دنباله رو به چهار بازیگر تخصیص داده شده است، به‌طوری‌که هرکدام از بازیگران مسئول بهینه سازی یک معیار عملکرد می باشد. حداکثر گشتاور محرک ورودی در قالب یک معیار دینامیکی، به‌عنوان قید طراحی به مسئله سطح پیشرو داده شده است. از برنامه‌ریزی ژنتیکی برای ایجاد مجموعه پاسخ منطقی بازیگر پیرو در فرایند بازی استکلبرگ استفاده شده و همچنین مسئله حکمیت نش برای مدل‌سازی رفتارهای همکارانه در بین بازیگران در سطح پیشرو به کار گرفته شده است. با استفاده از سناریو بازی پیشنهاد شده، مسئله بهینه‌سازی چهارهدفه مکانیزم چهارلینکی، به یک مسئله بهینه سازی تک هدفه تبدیل می‌شود. نتایج به‌دست‌آمده بهبود قابل‌توجهی را در قابلیت اطمینان و رفتار مقاوم مکانیزم نشان می‌دهد، و این در حالی است ‌که برتری معیارهای دقت و کیفیت حرکت مکانیزم نسبت به طراحی در فضای نامعین حفظ شده است.