數(shù)控加工切削參數(shù)優(yōu)化匹配專家系統(tǒng)的研究
本文關(guān)鍵詞:數(shù)控加工切削參數(shù)優(yōu)化匹配專家系統(tǒng)的研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要特征是由單品種多批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)向多品種少批量生產(chǎn),這對(duì)制造系統(tǒng)的柔性化提出了越來越高的要求,對(duì)于數(shù)控加工企業(yè)來說,則面對(duì)著設(shè)備投資大,加工成本高的挑戰(zhàn),實(shí)現(xiàn)加工設(shè)備切削參數(shù)的優(yōu)化是應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)的一條有效途徑。本文的研究融合了群體進(jìn)化優(yōu)化方法、人工智能、數(shù)據(jù)庫(kù)等先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù),建立了金屬切削參數(shù)多目標(biāo)優(yōu)化專家系統(tǒng),為實(shí)現(xiàn)金屬切削參數(shù)的優(yōu)化探求一條途徑,主要研究?jī)?nèi)容如下: 1.在分析傳統(tǒng)金屬加工參數(shù)優(yōu)化方法弊端的基礎(chǔ)上,通過引入模糊方法,綜合金屬切削加工中可能出現(xiàn)的不確定因素,以端面銑削為例,研究建立了金屬切削加工參數(shù)多目標(biāo)模糊優(yōu)化模型。 2.研究引入了模擬退火遺傳算法作為優(yōu)化引擎,實(shí)現(xiàn)該模糊優(yōu)化模型的求解,并通過算例驗(yàn)證,表明求解方法的優(yōu)越性。 3.研究建立了基于人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的金屬切削參數(shù)知識(shí)獲取模型,該模型通過對(duì)優(yōu)化后的參數(shù)實(shí)例進(jìn)行學(xué)習(xí),從而獲取到對(duì)應(yīng)條件下的加工參數(shù)匹配知識(shí),在加工條件發(fā)生變更的情況下,無需再通過耗費(fèi)大量機(jī)時(shí)的運(yùn)算,就可以獲得滿意的優(yōu)化結(jié)果。該模型的建立為切削用量?jī)?yōu)化匹配知識(shí)庫(kù)的建立奠定基礎(chǔ)。 4.開發(fā)實(shí)現(xiàn)了金屬切削參數(shù)最優(yōu)匹配專家系統(tǒng)的原型系統(tǒng)。該專家系統(tǒng)軟件以金屬切削參數(shù)多目標(biāo)模糊優(yōu)化模型為知識(shí)源,采用規(guī)則知識(shí)庫(kù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)庫(kù)相結(jié)合的策略用于表示知識(shí)。系統(tǒng)提供了方便快捷的人機(jī)界面,實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)和單目標(biāo)條件下切削參數(shù)的優(yōu)化,為金屬切削加工提供適用、匹配的刀具參數(shù)和加工參數(shù),從而實(shí)現(xiàn)充分利用金屬切削領(lǐng)域內(nèi)的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)來指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn),提高加工設(shè)備的利用率,縮短生產(chǎn)周期,提高生產(chǎn)率的目的。
【關(guān)鍵詞】:切削參數(shù) 專家系統(tǒng) 多目標(biāo)優(yōu)化 模糊優(yōu)化 遺傳算法 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】:同濟(jì)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2006
【分類號(hào)】:TG659
【目錄】:
- 第1章 緒論11-18
- 1.1 課題來源11
- 1.2 問題的提出11-12
- 1.3 相關(guān)技術(shù)及研究現(xiàn)狀12-16
- 1.3.1 金屬切削參數(shù)問題及優(yōu)化方法12-13
- 1.3.2 遺傳算法13-14
- 1.3.3 專家系統(tǒng)14-16
- 1.4 論文研究的主要內(nèi)容16-18
- 第2章 金屬切削參數(shù)多目標(biāo)模糊優(yōu)化模型18-27
- 2.1 傳統(tǒng)金屬切削參數(shù)多目標(biāo)優(yōu)化模型18-19
- 2.2 多變量模糊模型19-24
- 2.3 模糊模型的求解方法24
- 2.4 金屬切削參數(shù)多目標(biāo)模糊優(yōu)化模型24-26
- 2.5 本章小結(jié)26-27
- 第3章 模型求解: 遺傳算法27-43
- 3.1 遺傳算法的基本思想27-28
- 3.2 遺傳算法的適應(yīng)性28-31
- 3.2.1 結(jié)構(gòu)適應(yīng)性29-30
- 3.2.2 參數(shù)適應(yīng)性30-31
- 3.3 遺傳算法的約束優(yōu)化求解31-37
- 3.3.1 非線性規(guī)劃問題31-32
- 3.3.2 罰方法32-37
- 3.4 求解多目標(biāo)模糊優(yōu)化模型37-42
- 3.4.1 算法流程37-38
- 3.4.2 模型求解38-40
- 3.4.3 實(shí)例驗(yàn)證和分析40-42
- 3.5 本章小結(jié)42-43
- 第4章 專家系統(tǒng)知識(shí)表示方法43-56
- 4.1 專家系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)表示43-47
- 4.1.1 專家系統(tǒng)知識(shí)表示43-44
- 4.1.2 知識(shí)表示方法44
- 4.1.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法44-47
- 4.1.4 金屬切削知識(shí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)表示47
- 4.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)獲取方法47-53
- 4.2.1 傳統(tǒng)知識(shí)獲取方法48-49
- 4.2.2 BP算法49-51
- 4.2.3 BP網(wǎng)絡(luò)參數(shù)選取原則51
- 4.2.4 基于BP算法的知識(shí)獲取步驟51-52
- 4.2.5 運(yùn)算實(shí)例52-53
- 4.3 知識(shí)庫(kù)的構(gòu)造53-55
- 4.3.1 金屬切削參數(shù)庫(kù)54
- 4.3.2 專家系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)54-55
- 4.4 本章小結(jié)55-56
- 第5章 專家系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)56-65
- 5.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)56-58
- 5.1.1 專家系統(tǒng)的需求分析56
- 5.1.2 系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)56-57
- 5.1.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)57-58
- 5.2 專家系統(tǒng)推理機(jī)設(shè)計(jì)58-61
- 5.2.1 推理方法58-59
- 5.2.2 推理方向59-60
- 5.2.3 控制策略60
- 5.2.4 專家系統(tǒng)推理算法60-61
- 5.3 系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)例61-63
- 5.4 本章小結(jié)63-65
- 第6章 結(jié)論和展望65-66
- 致謝66-67
- 參考文獻(xiàn)67-70
- 個(gè)人簡(jiǎn)歷 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果70
【引證文獻(xiàn)】
中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條
1 孔政偉;數(shù)控銑削物理仿真及優(yōu)化系統(tǒng)研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2010年
2 張峗;切削用量選擇與優(yōu)化專家系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D];太原理工大學(xué);2011年
3 蔣濟(jì)武;數(shù)控銑削加工振動(dòng)建模及仿真系統(tǒng)研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2011年
4 黃李沖;基于SE300的車削專家系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];華東理工大學(xué);2012年
5 潘小權(quán);基于退火遺傳算法的起落架切削參數(shù)優(yōu)化研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年
6 李小忠;高速切削有限元仿真及加工參數(shù)優(yōu)化的研究[D];南京理工大學(xué);2007年
7 張立濤;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的金屬車削參數(shù)智能優(yōu)化系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D];太原理工大學(xué);2008年
8 張中華;數(shù)控車削加工切削參數(shù)優(yōu)選專家系統(tǒng)的研究[D];太原理工大學(xué);2012年
9 楊飛;工藝信息管理系統(tǒng)與NC代碼校驗(yàn)的研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年
10 馬超;基于加工動(dòng)力學(xué)模型的工藝參數(shù)優(yōu)化研究[D];華中科技大學(xué);2012年
本文關(guān)鍵詞:數(shù)控加工切削參數(shù)優(yōu)化匹配專家系統(tǒng)的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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