發(fā)布時間：2017-03-29 12:23

  本文關(guān)鍵詞：數(shù)控切繪系統(tǒng)的圖形排樣優(yōu)化算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：數(shù)控切繪系統(tǒng)在各行業(yè)的生產(chǎn)加工中得到廣泛應用,圖形排樣作為數(shù)控切繪系統(tǒng)中重要環(huán)節(jié)之一,將影響到生產(chǎn)材料使用成本和后續(xù)切割環(huán)節(jié)的效率。本文針對將給定圖形放置到寬度一定高度不限的板材上的排樣問題,以減小板材使用高度、提高材料利用率為目的,分別對圖形排樣中不規(guī)則圖形預處理、排樣順序求解、圖形逐個排樣三個階段進行研究,通過三角預處理算法簡化不規(guī)則圖形排樣,遺傳-禁忌算法搜索最佳圖形排樣順序,合并輪廓線算法尋找圖形最適擺放位置和計算擺放坐標來對圖形排樣算法進行優(yōu)化。(1)建立矩形排樣數(shù)學模型,分析搜索策略意義,介紹常用搜索策略。針對遺傳算法早熟問題,將禁忌算法用于遺傳算法中變異環(huán)節(jié),結(jié)合未定序排樣問題對遺傳算法編碼、解碼、交叉、變異環(huán)節(jié),禁忌算子鄰域搜索環(huán)節(jié)及迭代次數(shù)、禁忌表長度等參數(shù)進行了設計。與遺傳算法進行對比仿真,結(jié)果表明改進遺傳-禁忌算法具有較好的搜索效率與突破局部最優(yōu)解能力,但其逼近最優(yōu)解能力與遺傳算法相差不大。(2)分析了布局策略的意義及常用圖形布局策略,包括BL,下臺階,BLF,最低水平線四種算法。針對最低水平輪廓線算法排樣過程中輪廓線長度不斷減小的缺點,對該算法進行改進,每個矩形排樣前首先合并高度相同或者相近的輪廓線,該矩形排樣后再還原合并的輪廓線。將合并輪廓線算法分別應用于定序排樣問題與非定序排樣問題,通過多個樣本與最低水平輪廓線進行仿真對比。仿真結(jié)果均表明合并輪廓線算法能得到板材使用高度更小的排樣方案。(3)對于不規(guī)則圖形排樣問題,針對最小矩形包絡算法包絡率低的不足,提出了凸多邊形的三角形包絡算法。并且結(jié)合最小矩形包絡算法,提出了基于包絡、分類、組合三個環(huán)節(jié)的三角形預處理算法,簡化了凸多邊形圖形的排樣問題。將該算法應用于未定序排樣問題,通過隨機樣本與最小矩形包絡算法進行仿真對比。仿真顯示三角形預處理算法排樣方案的板材使用高度更小。
【關(guān)鍵詞】：圖形排樣 遺傳-禁忌 合并輪廓線 三角形預處理
【學位授予單位】：湖北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG659;TP18
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 引言8-14
• 1.1 選題背景及意義8-9
• 1.2 排樣問題的分類9-10
• 1.3 數(shù)控切繪自動排樣的發(fā)展與研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3.1 二維規(guī)則排樣的發(fā)展與研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3.2 二維不規(guī)則排樣的發(fā)展與研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3.3 排樣問題的重難點12
• 1.4 課題主要內(nèi)容與創(chuàng)新點12-13
• 1.4.1 主要內(nèi)容12-13
• 1.4.2 主要創(chuàng)新點13
• 1.5 本章小結(jié)13-14
• 第2章 矩形排樣搜索策略研究14-30
• 2.1 二維矩形排樣14-16
• 2.1.1 問題描述14
• 2.1.2 數(shù)學模型14-16
• 2.2 搜索策略概述16-19
• 2.2.1 搜索策略意義16-17
• 2.2.2 遺傳算法17-18
• 2.2.3 禁忌搜索算法18-19
• 2.3 非定序排樣的優(yōu)化算法19-26
• 2.3.1 改進遺傳-禁忌算法19-21
• 2.3.2 遺傳算法的設計21-24
• 2.3.3 禁忌變異算子的設計24-26
• 2.4 仿真結(jié)果與分析26-29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 第3章 矩形排樣布局策略研究30-44
• 3.1 布局策略概述30-33
• 3.1.1 布局策略的意義30-31
• 3.1.2 常用算法31-33
• 3.2 合并輪廓線算法33-39
• 3.2.1 算法介紹33-36
• 3.2.2 實例說明36-39
• 3.3 仿真與分析39-43
• 3.3.1 定序排樣39-41
• 3.3.2 非定序排樣41-43
• 3.4 本章小結(jié)43-44
• 第4章 基于三角形處理算法的不規(guī)則圖形排樣44-54
• 4.1 不規(guī)則圖形排樣概述44-45
• 4.1.1 常用方法概述44
• 4.1.2 最小矩形包絡算法44-45
• 4.2 三角形處理算法45-49
• 4.2.1 三角形包絡算法的提出45-46
• 4.2.2 余弦向量分類三角形46-47
• 4.2.3 同類三角形的組合47-49
• 4.3 實驗與分析49-52
• 4.3.1 凸多邊形矩形包絡和三角形包絡占有率比較49
• 4.3.2 整體排樣結(jié)果對比49-52
• 4.4 本章小結(jié)52-54
• 第5章 總結(jié)與展望54-56
• 5.1 全文總結(jié)54
• 5.2 工作展望54-56
• 參考文獻56-60
• 致謝60-61
• 附錄一：作者在攻讀碩士學位期間錄取的學術(shù)論文61-62
• 附錄二：樣本 2-10數(shù)據(jù)62-63
• 附錄三：MATLAB核心程序63-74

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 Б.Ф.Пипа;楊呈煙;;三角輪廓線的制造精度對針與三角的動態(tài)負荷的影響[J];國外紡織技術(shù)(針織及紡織制品分冊);1982年18期

2 李光亮;肖海紅;徐遵義;鄒華勝;王宇飛;;平行輪廓線構(gòu)建復雜斷層地質(zhì)模型研究[J];煤田地質(zhì)與勘探;2007年02期

3 陳繼學;陳伯明;張文雄;;鈑金件輪廓線早期腐蝕和表面涂層早期剝落問題分析及解決方法[J];工礦自動化;2011年03期

4 常順喜;;小經(jīng)驗[J];機械工人.冷加工;1986年03期

5 老楊;;拯救輪廓線做V臉美人[J];晚報文萃;2012年08期

6 喻勝,朱寶輝;凸輪實際輪廓線的設計[J];湖南有色金屬;2004年06期

7 王永年;學做一款柔和式發(fā)型[J];服務科技;1996年02期

8 劉剛,何援軍,柳偉;基于邊分類的三維模型外輪廓線抽取算法[J];東華大學學報(自然科學版);2005年04期

9 許文俊;;談衣縫的設計[J];針織工業(yè);1987年03期

10 СГ瓦西里耶夫;袁抗;;專業(yè)運動鞋的制造工藝和發(fā)展前景[J];橡膠譯叢;1990年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 袁海琴;姜秋全;;杭州西湖東岸城市輪廓線研究[A];轉(zhuǎn)型與重構(gòu)——2011中國城市規(guī)劃年會論文集[C];2011年

2 王毅;郝重陽;韓培友;顧德明;;基于聚合的圖象輪廓線多邊形擬合方法[A];信號與信息處理技術(shù)第三屆信號與信息處理全國聯(lián)合學術(shù)會議論文集[C];2004年

3 崔德華;王丹力;戴國忠;;輪廓線技術(shù)在筆式三維草圖繪制中的應用[A];第二屆和諧人機環(huán)境聯(lián)合學術(shù)會議(HHME2006)——第2屆中國人機交互學術(shù)會議(CHCI'06)論文集[C];2006年

4 李梅;毛善君;馬藹乃;;平行輪廓線三維礦體重建算法研究[A];第十五屆全國遙感技術(shù)學術(shù)交流會論文摘要集[C];2005年

5 祁偉麗;秦新強;王溪;宋麗平;;基于二維平行輪廓線重建三維表面的算法研究[A];計算機技術(shù)與應用進展·2007——全國第18屆計算機技術(shù)與應用（CACIS）學術(shù)會議論文集[C];2007年

6 李曉娟;楊唐文;阮秋琦;;基于右半臉輪廓線特征的3D人臉識別算法[A];'2010系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應用學術(shù)會議論文集[C];2010年

7 王宇燕;張菊芳;沈海燕;韓蕾;付麗;;超精密毛發(fā)移植在發(fā)際輪廓線重建中的應用[A];2011年浙江省整形美容學術(shù)會議論文匯編[C];2011年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 奉化江口中學 卓蘇青;注重培養(yǎng)學生的運線能力[N];美術(shù)報;2010年

2 河南 王威;CoreIDRAW進階我的卡通女友[N];電腦報;2005年

3 記者 胡占富;點亮輪廓線 打造不夜城[N];哈爾濱日報;2011年

4 邱朱勝;女人癡心的愛戀[N];中國電腦教育報;2004年

5 索煒;不會畫畫照樣做動畫[N];中國電腦教育報;2002年

6 河南 張強;安得廣廈千萬間[N];中國電腦教育報;2002年

7 WAQ 張樹忠;開開心心玩美容[N];電腦報;2004年

8 田野;騰龍望月[N];中國商報;2004年

9 幸運鳥;對象的處理（下）[N];江蘇經(jīng)濟報;2001年

10 崔衛(wèi)平;飛毯起來了你走不走？[N];北京日報;2003年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 陳秦玉;人體三維重建的實踐和技術(shù)研究[D];浙江大學;2004年

2 王強;基于醫(yī)學圖像的曲面重構(gòu)的基礎算法研究[D];浙江大學;2001年

3 紀鳳欣;基于斷層圖象的幾何重建理論與技術(shù)研究[D];大連理工大學;2002年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 胡乃天;無輪廓線[D];湖北美術(shù)學院;2015年

2 葉夢捷;基于目標輪廓線的形狀描述子及其在植物葉片識別中的應用[D];南京財經(jīng)大學;2014年

3 傅軍;基于多輪廓線三角網(wǎng)重構(gòu)地質(zhì)體面模型的應用研究[D];成都理工大學;2015年

4 劉瑞珍;基于輪廓線和圓形鄰域SIFT特征的三維人臉識別算法研究[D];南京郵電大學;2015年

5 龔辰宇;論繪畫中輪廓線所呈現(xiàn)的物性[D];中國美術(shù)學院;2015年

6 楊昆朋;基于輪廓線的CT圖像三維表面重構(gòu)技術(shù)研究[D];太原科技大學;2015年

7 陳軍;數(shù)控切繪系統(tǒng)的圖形排樣優(yōu)化算法研究[D];湖北工業(yè)大學;2016年

8 陳琪;基于輪廓線的可視化研究[D];華中科技大學;2006年

9 王龍嬌;具象油畫中輪廓線的研究[D];鄭州大學;2014年

10 王陽;基于輪廓線匹配的目標姿態(tài)求解研究與實現(xiàn)[D];西安電子科技大學;2014年

  本文關(guān)鍵詞：數(shù)控切繪系統(tǒng)的圖形排樣優(yōu)化算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：274485