基于LED路燈透鏡設計的自由曲面算法研究 _6v|k}tW'Y
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在LED照明問題中,如何根據照度分布要求來設計出能夠實現(xiàn)它的自由曲面面型一直是一個非常重要的問題�，F(xiàn)有的關于自由曲面的設計方法主要有數(shù)學設計方法,幾何設計方法以及優(yōu)化設計方法。自由曲面設計方法的研究在國內盡管起步較晚,但引起了國內學者們極大的學術熱情,其中也涌現(xiàn)出了許多非常出色的設計方法。然而,由于出于商業(yè)保密的原因,一些效果出色的算法未有公開,不能普及于工業(yè)屆的應用。由于本課題結合一個具體的應用需求,且最終目的是要搭建能夠實現(xiàn)自動化或半自動化的自由曲面設計平臺,故此,本文的主要工作將分為兩大部分。其一,本文將主要著眼于自由曲面優(yōu)化設計方法的研究,以此保證曲面的可加工性。其二,整個優(yōu)化流程的編寫,以此保證非專業(yè)人士經簡單培訓后亦可使用。論文首先介紹了自由曲面設計算法的研究意義和國內外現(xiàn)狀,其中,對與基于經緯劃分的自由曲面設計方法和龍格庫塔方法進行了細致的介紹,并給出了設計實例。接著闡述了自由曲面的表述方式。然而,本論文的主要內容并不著重于研究自由曲面在軟件中的表述方式。而是結合公司的合作項目要求提出了基于照度反饋的優(yōu)化設計算法以及基于最優(yōu)化方法的自由曲面優(yōu)化設計算法。大致的思路與算法流程圖在第4章中有詳細的敘述。在每一節(jié)的末尾處,根據所提出的優(yōu)化算法,設計了一種均勻照明的LED路燈透鏡。在分析總結之前的工作之后,在第五章中,又提出了新的優(yōu)化算法。需要說明的是,首先,由于自由曲面在二次開發(fā)平臺中的表述問題,本論文的后半段工作更換到了其他軟件中去。其二,為了能夠使設計過程更為靈活,優(yōu)化算法每次反饋過程中自由曲面的計算方法由原本的基于經緯劃分的自由曲面構造方法改為龍格-庫塔設計方法。同樣,在第五章的結尾處,給出了設計實例。并對該實例的結果進行了分析。最后,是對課題的總結和展望。
