發(fā)布時(shí)間：2022-01-25 16:29

　　為了提高復(fù)雜產(chǎn)品的裝配序列規(guī)劃效率,利用蟻群算法的并行性及其搜索過程的獨(dú)立性,對(duì)裝配序列進(jìn)行異步并行求解。首先,調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹的裝配層次關(guān)系,并基于多色集合理論（PST）對(duì)裝配層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行形式化表達(dá),建立PS層次結(jié)構(gòu)樹;其次,基于"分治"原則,建立"全局并行、區(qū)域線性"的螞蟻搜索策略,對(duì)PS層次結(jié)構(gòu)樹進(jìn)行逐層規(guī)劃和整合計(jì)算,實(shí)現(xiàn)裝配序列的異步并行求解,并提高求解效率;然后,為了解決非線性裝配序列表達(dá)方式問題,建立裝配序列樹模型及其自相關(guān)矩陣。最后,通過實(shí)例驗(yàn)證了異步并行裝配序列方法的可行性與有效性。 

【文章來源】：機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2019,55(09)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：13 頁

【部分圖文】：

PS層次結(jié)構(gòu)樹生成流程圖

邏輯推理通過多色集合的析取運(yùn)算以及零件間的裝配關(guān)系矩陣，由式(8)推理出裝配域中非零件裝配單元間的裝配關(guān)系12((,,),(,,))sFAkijAkij1212(1,)(1,)112211(((1,,),(1,,))mkimkisiiiiFAkiiiAkiii(8)式中，s=1,2,,12；m(k+1,i1)表示裝配域R(k+1,i1)中包含的裝配單元數(shù)目，A(k+1,ii1,i1)∈R(k+1,i1)；m(k+1,i2)表示裝配域R(k+1,i2)中包含的裝配單元數(shù)目，A(k+1,ii2,i2)∈R(k+1,i2)。以圖3的某裝配體為例，其PS層次結(jié)構(gòu)樹中包含8個(gè)裝配單元分別存在于裝配域R(1,1)，R(2,1)和R(2,2)中，其中，零件間的裝配關(guān)系矩陣如圖4(a)所示；根據(jù)圖4a中零件間的裝配關(guān)系獲得R(1,1)、R(2,1)和R(2,2)的裝配關(guān)系矩陣，如圖4b、4c和4d所示；其中，R(2,1)和R(2,2)為底層裝配域，包含的裝配單元是零件，其裝配關(guān)系矩陣是從圖4a直接提取，而R(1,1)的裝配關(guān)系矩陣是通過式(8)推理得到。圖3某裝配體的PS層次結(jié)構(gòu)樹

：異步并行裝配序列規(guī)劃(Asynchronousparallelassemblysequenceplanning,Ap-asp)按照裝配單元的層次級(jí)別關(guān)系，將整體的ASP任務(wù)分解為若干個(gè)及若干層級(jí)、彼此獨(dú)立的ASP子任務(wù)，利用蟻群算法的并行性和搜索獨(dú)立性，將蟻群算法的搜索策略、搜索函數(shù)、禁忌表以及螞蟻分配等問題進(jìn)行設(shè)計(jì)和改進(jìn)，對(duì)PS層次結(jié)構(gòu)樹進(jìn)行逐層規(guī)劃和整合計(jì)算，實(shí)現(xiàn)將傳統(tǒng)的線性序列求解方式轉(zhuǎn)化成多個(gè)組合的異步并行求解。3.1搜索策略為了實(shí)現(xiàn)蟻群算法的異步并行序列規(guī)劃，本文采勸全局并行、區(qū)域線性”的搜索策略，如圖5所示。(1)全局并行策略，是以裝配域作為規(guī)劃對(duì)象，確定一次迭代中裝配域參與區(qū)域搜索的進(jìn)度，是Ap-asp算法的主線程。在PS層次結(jié)構(gòu)樹中，由于裝配單元的層次隱含著一定的裝配先后關(guān)系，即先裝配下層裝配單元后裝配上層裝配單元，因此，在全局搜索中，包含下層裝配單元的裝配域要先于包含上層裝配單元的裝配域參與區(qū)域搜索；如果包含的裝配單元是同層且沒有先后約束關(guān)系的裝配域，則并行參與區(qū)域搜索。(2)區(qū)域線性策略，是以裝配域作為搜索范圍，以裝配單元作為規(guī)劃對(duì)象，是Ap-asp算法的子線程。在迭代過程中，主線程實(shí)時(shí)的將滿足規(guī)劃要求的一個(gè)或多個(gè)(并行)裝配域分配給子線程，每個(gè)子線程根據(jù)裝配域粒度大小匹配螞蟻數(shù)量，并采用獨(dú)立的信息素更新機(jī)制對(duì)進(jìn)行區(qū)域線性求解。圖5一次迭代中裝配域的搜索進(jìn)度3.2搜索函數(shù)3.2.1全局搜索函數(shù)在Ap-asp算法中，全局規(guī)劃是從PS層次結(jié)構(gòu)樹的底層進(jìn)行遍歷，裝配域能否滿足參與區(qū)域線性規(guī)劃，主要決于其裝配基礎(chǔ)件是否滿足搜索條件。裝配基礎(chǔ)件是由工藝人員根據(jù)裝配工藝要求和

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3608867