板材下料優(yōu)化屬于典型的組合優(yōu)化問題,廣泛應(yīng)用于各類制造業(yè),增加板材利用率,加強余料板材的再次利用,能夠降低企業(yè)的生產(chǎn)成本,帶來顯著的經(jīng)濟效益。因而,對板材的優(yōu)化下料與余料再利用有重要的研究意義。本文對螢火蟲算法進行改進,將其用于離散變量問題的優(yōu)化求解。排樣問題需要對零件的排列順序與排列角度兩個變量進行優(yōu)化,屬于離散變量問題的范疇,以板材的利用率最高為優(yōu)化目標,同時需要滿足一定的工藝要求。依據(jù)二維排樣問題的特點,設(shè)計與問題相適應(yīng)的整數(shù)編碼與二進制編碼相混合的編碼方式,確定相應(yīng)的適應(yīng)度函數(shù),改進離散螢火蟲個體間的距離計算方法,提出編碼更新與不可行解的處理方法,最終得到優(yōu)化后的下料方案與對應(yīng)的排樣圖。排樣問題包含一維排樣、二維排樣以及三維排樣問題三種,本文主要研究二維排樣問題的優(yōu)化,二維排樣問題包括二維規(guī)則零件排樣與二維不規(guī)則零件排樣兩類。其中,規(guī)則零件包括矩形、三角形等形狀的零件,不規(guī)則零件指的是零件外部輪廓不規(guī)則的零件;進行排樣優(yōu)化前,先將不同零件進行相應(yīng)的組合處理,利用矩形包絡(luò)法對組合后的零件進行包絡(luò),從而將不規(guī)則排樣問題轉(zhuǎn)化成矩形排樣問題進行優(yōu)化,生成相應(yīng)的排樣方案后,將各個零件的相...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景、意義及目的
    1.2 排樣問題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 排樣問題的分類與相關(guān)算法
        1.3.1 排樣問題分類
        1.3.2 優(yōu)化排樣問題相關(guān)算法以及現(xiàn)有研究存在的問題
    1.4 主要研究內(nèi)容和技術(shù)路線
    1.5 本章小結(jié)
第2章 螢火蟲算法的基本理論
    2.1 螢火蟲算法的起源與研究
    2.2 螢火蟲算法的概念、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及特點
        2.2.1 螢火蟲算法的概念
        2.2.2 螢火蟲算法的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        2.2.3 螢火蟲算法的特點
    2.3 螢火蟲算法的數(shù)學(xué)模型
        2.3.1 GSO算法的數(shù)學(xué)模型描述
        2.3.2 FA算法的數(shù)學(xué)模型描述
    2.4 螢火蟲算法的實現(xiàn)流程
    2.5 螢火蟲算法的改進應(yīng)用
    2.6 本章小結(jié)
第3章 應(yīng)用改進算法對二維排樣問題的具體求解
    3.1 二維排樣問題的描述及數(shù)學(xué)模型
    3.2 不規(guī)則零件的預(yù)處理
        3.2.1 應(yīng)用二步法對不規(guī)則排樣的處理
        3.2.2 不規(guī)則零件間的分類組合
        3.2.3 最佳包絡(luò)矩形的求取
    3.3 求解排樣問題的改進離散螢火蟲算法
        3.3.1 編碼設(shè)計
        3.3.2 初始解生成
        3.3.3 確定適應(yīng)度函數(shù)
        3.3.4 離散螢火蟲任意兩個體間的距離計算公式
        3.3.5 編碼更新與不可行解的處理
    3.4 實驗結(jié)果及分析
        3.4.1 排樣算法算例分析
        3.4.2 排樣算法的進化收斂曲線
    3.5 本章小結(jié)
第4章 余料利用的研究
    4.1 余料問題簡介
    4.2 解決余料利用問題對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型
        4.2.1 以排樣方式作為導(dǎo)向的模型
        4.2.2 以需求作為導(dǎo)向的模型
    4.3 應(yīng)用改進算法優(yōu)化后余料的利用
        4.3.1 二維矩形排樣問題下料后余料的利用
        4.3.2 二維不規(guī)則零件排樣后余料的利用
    4.4 本章小結(jié)
第5章 智能排樣系統(tǒng)的開發(fā)
    5.1 優(yōu)化下料系統(tǒng)的需求分析
    5.2 系統(tǒng)功能模塊
    5.3 下料系統(tǒng)總體設(shè)計
    5.4 系統(tǒng)使用的開發(fā)環(huán)境
    5.5 案例應(yīng)用
    5.6 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號：3739371