發(fā)布時間：2020-08-09 00:30

【摘要】：線纜組件的自動布線設(shè)計是對線纜組件拓撲結(jié)構(gòu)和線纜路徑進行規(guī)劃優(yōu)化的過程,布線空間模型直接影響布線優(yōu)化的求解效率和質(zhì)量。本課題面向自動布線的需求,研究了待布線產(chǎn)品的空間信息建模技術(shù),建立了線纜組件布線優(yōu)化求解的布線空間模型評價指標(biāo),并基于八叉樹實現(xiàn)了待布線空間的預(yù)處理。最后基于粒子群算法實現(xiàn)了線纜組件結(jié)構(gòu)與路徑的優(yōu)化,并驗證了本文所提空間預(yù)處理技術(shù)的有效性。本文的主要工作如下:(1)提出了基于離散點的布線空間信息模型。為獲得面向布線優(yōu)化的空間信息模型,分析了布線優(yōu)化對空間信息的需求,實現(xiàn)了對搜索空間中離散點幾何信息和工藝信息的表達,并基于八叉樹將兩者有機地結(jié)合到一起,從而實現(xiàn)了基于八叉樹的空間信息模型;利用XML技術(shù)實現(xiàn)了布線空間信息的存儲;最后建立了布線空間模型性能評價指標(biāo)。(2)研究了基于八叉樹的布線空間預(yù)處理技術(shù)。確定了八叉樹的編碼方式;結(jié)合CREO干涉檢測功能實現(xiàn)了八叉樹節(jié)點的剖分判斷;根據(jù)編碼方式實現(xiàn)了八叉樹節(jié)點的鄰近搜索功能;設(shè)計了基于八叉樹的空間信息模型中各屬性值的計算方法;實現(xiàn)了空間信息模型的可視化。(3)研究了基于粒子群的多分支線束的布線規(guī)劃算法。分析了基于八叉樹的布線空間信息模型所描述的離散空間特點,對A*算法的估價函數(shù)和搜索方式進行了改進,并給出了路徑節(jié)點間的連接方式,實現(xiàn)了基于改進A*算法的八叉樹空間模型的路徑搜索。根據(jù)布線問題建立了其優(yōu)化模型,并根據(jù)優(yōu)化模型研究了粒子的編碼方式、初始化以及更新迭代方式,實現(xiàn)了基于粒子群算法的多分支線纜路徑優(yōu)化。(4)研究了布線空間復(fù)雜度對布線優(yōu)化性能的影響。通過指標(biāo)定量評價了各預(yù)處理方法的性能,并分析比較了不同預(yù)處理方法對布線優(yōu)化的影響,最終通過實例驗證了該評價指標(biāo)的可行性。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TH-39;TP391.7;TP18
【圖文】：

南京航空航天大學(xué)全日制專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文緒論究背景連接機電產(chǎn)品中各種元器件的重要零件[1]。隨著向著智能化、集成化以展，航空航天、電子、船舶等產(chǎn)品大量的運用線纜作為電氣元件間信號品中線纜分支結(jié)構(gòu)多樣，形態(tài)多變，有著復(fù)雜的拓撲結(jié)構(gòu)，如圖 1.1 所示中，布線人員在產(chǎn)品的三維樣機上根據(jù)接線表進行線纜的試安裝，而在員憑借著自己的經(jīng)驗進行線纜走線路徑和分支結(jié)構(gòu)的設(shè)計，從而得到線布局影響著產(chǎn)品的可靠性和性能，因此線纜布局方案的設(shè)計成為了產(chǎn)品。

面向機電產(chǎn)品自動布線設(shè)計的空間預(yù)處理技術(shù)研究算法[44]。間幾何構(gòu)造的布線算法幾何構(gòu)造的布線算法的基本內(nèi)容是：首先對實際布線空間線。該算法分成兩個階段：第一階段，構(gòu)建一個關(guān)系圖來構(gòu)建方法主要有單元分解法、可視圖法等；第二階段，進布線算法線算法是通過對布線空間進行隨機采樣來感知周圍障礙物或者構(gòu)建連通圖來實現(xiàn)對布線空間的環(huán)境描述，最終采用需要對求解空間和障礙物進行描述，典型的算法有快速擴PRM）[45-47]，如圖 1.3 所示�；诓蓸拥淖詣硬季�算法有著，在布線空間內(nèi)不能保證求得可行路徑；② 冗余點較多時間成本；③ 所求得的解只是一個可行解，而不是當(dāng)前

VG圖和MVG圖

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本文編號：2786315