考虑拆卸序列的机器人拆卸线平衡优化

机器人拆卸逐步成为智能化生产的重要基础，提高机器人拆卸线效率，使其负载均衡尤为重要，拆卸任务顺序对拆卸线的影响也不可忽视。针对考虑拆卸序列的机器人拆卸线平衡问题，以工作站数量、平滑指数和最大工作站作业时间为优化目标建立多目标优化模型，提出ANP-熵权法为各目标分配权重，并提出一种改进离散粒子群算法来求解。通过实验表明所设计的耦合赋权法更能合理地量化目标权重，经过验证算法具有有效性，其性能优于对比算法，同时也说明所提研究方法有效可行，可对所研究问题进行高效的求解。     

用离散矢量模型实现数控加工切削仿真

通过数控加工仿真代替传统的试切削方法，可节省大量的人力和物力，具有重要的实用意义。本文采用离散矢量模型建立了数控加工仿真系统，并阐述了它的原理。对于不同的零件类型，采用两种不同的数据结构，描述了其仿真算法及实现过程。该算法可以满足仿真系统的实时性要求。     

基于PnP-ADMM的离散体结构拓扑优化

基于PnP-ADMM算法框架,提出了一种基于PnP-ADMM框架的离散变拓扑优化改进算法,旨在求解柔度更小的最优解。通过将PnP-ADMM框架推导目标函数和各约束的对应离散子变量的迭代式,采用敏度过滤的方法消除棋盘格,同时,应用移动限制策略逼近目标约束下的最优结构布局。通过MBB梁和悬臂梁算例实验,该方法计算得到的结构柔度与DVTOPCRA算法相比有明显下降,验证了该方法的可行性和有效性,为求解离散体结构最小化柔度提供了一种新的方法。     

大规模矩形件优化排样的遗传算法

遗传算法是一种全局优化的数值计算方法。与传统优化算法相比,其优点是对函数的要求不高,一般不会陷入局部最优解,更适应于求解大规模离散优化问题。本文将遗传算法应用于工程问题的一个典型离散优化问题——大规模矩形件优化排样。通过该算法可以找出高效率的排样加工方法。设计结果能广泛应用于各零件的排样加工实例。     

大规模矩形件优化排样遗传算法

遗传道法是一种全局优化的数值计算方法。与传统优化算法相比,其优点是对函数的要求不高,一般不会陷入局部最优解,更适应于求解大规模离散优化问题。本文将遗传算法应用于工程问题的一个典型离散优化问题－－大规模矩形件优化排样。通过该算法可以找出高效率的非样加工方法。设计结果能广泛应用于各零件的排样加工实例。     

基于改进蚁群算法的电液伺服系统跟踪控制

针对经典蚁群算法只能用于解决特定组合优化问题的缺点，提出了改进的蚁群方法。该算法首先对时间和控制变量实施离散化，以一组整数编码的蚁群路径表示可行控制策略，进而应用蚁群寻优操作搜得离散问题的最优控制策略。它能逐步收缩搜索域并迭代以消减离散化带来的偏差，不断改善寻优结果，增强算法的稳健性。最后将改进的蚁群算法应用于电液伺服系统的跟踪控制，仿真实验的结果显示此方法是可行的、有效的。     

基于数值模拟的拉深筋结构参数离散优化

文章在综合考虑拉深筋阻力及板料变形两方面影响的基础上,提出了拉深筋结构参数优化模型,建立了基于数值模拟技术的拉深筋结构参数离散优化算法——DGPOP算法。该算法融合了以往的拉深筋研究工作,具有很高的计算效率和计算精度。算法采用MSC.Marc软件作为数值模拟平台,并通过实验对数值模拟模型进行了校正。优化程序采用Python语言开发,内嵌于MSC.Marc软件中。实算表明,该算法收敛快,计算结果可靠,便于在工程实践中应用。     

基于离散鲸鱼优化算法的钣金折弯工序优化设计

在折弯工件的整个工艺流程中,操作板料的掉头、翻转次数、各个工步的距离和模具的选择都会影响钣金折弯工序的效率。为此,采用改进的鲸鱼优化算法对折弯工序进行优化设计。对经典鲸鱼优化算法进行改进,重新定义鲸鱼个体以及围猎方式,并引入局部搜索操作增强解的可行性,以减少陷入局部最优解的概率。最后应用于折弯工序问题上,并与已知相关算法分析比较。实验结果表明:使用改进后的离散鲸鱼算法对折弯工序问题进行计算,得出了符合要求的最佳折弯工序方案,求解质量高于对比算法,离散鲸鱼算法在寻找最佳工序方案的问题上有着更佳的全局寻优能力和较快的收敛特性。     

基于离散差分进化算法的热连轧批量计划优化

针对河北某钢厂连铸连轧生产线的批量调度问题,选取宽度、厚度及硬度作为跳跃惩罚函数,以最小跳跃惩罚、最大轧制距离和最小空闲惩罚作为优化目标,建立热轧批量计划多目标模型。为避免轧制计划目标函数的数量级不同引起的加权系数选取困难,将热连轧批量计划问题转化为多目标优化问题,并采用自适应离散差分进化算法进行优化。引入了考虑偏好信息的最优解选取方法,为工厂生产提供多样化的解决方案。通过离散差分进化算法优化后的批量计划,减少了热轧批量计划中的宽度、硬度、厚度跳跃,有助于提高生产效率。     

矩形件优化排样模拟退火算法求解

综合条料生成算法与填充算法思想，提出了一种适用于矩形件优化排样的最小宽度算法，将其与模拟退火算法相结合，能够跳出局部搜索，最终可获得近似总体最优的排样结果。使用表明，该优化排样算法具有广泛的适应性，并可适合“一刀切”的高效率下料工艺。     

混合离散变量的高维多目标灰色混沌复合遗传算法

提出了一种基于混合离散变量多目标优化设计求解方法,该方法应用灰色绝对关联度直接求解.该模型与方法能合理地处理优化设计中混合离散变量的取值问题,引入了混沌移民算子对基本遗传算法进行了改进,并开发了混合离散变量优化的灰色复合遗传算法程序.工程设计实例表明,该算法对优化设计问题的特性无特殊要求,具有较好的普适性,而且程序运行可靠,全局收敛能力强.     

角位移传感器膜电阻全自动激光修刻系统试验研究

导电塑料角位移传感器中的膜电阻是其核心结构,直接影响传感器的各种输出性能,必须依靠修刻才能满足要求。激光修刻技术是近几年出现的膜电阻修刻新技术,利用了激光微加工精准、非接触并快速的优势,能达到非常高的修刻精度和效率。激光修刻系统主要由带自动调焦激光器、工件自动装卸机构、回转修刻台、阻值在线检测电路和工控机等组成。膜电阻修刻算法是实现快速高精度修刻的关键,依据离散逼近修正理论,通过采用反馈电压算法实现系统的自动修刻控制,试验结果表明:激光修刻系统能达到0.1%的电阻修刻精度和3 min/个的修刻速度。     

A full-discretization method for prediction of milling stability

This paper presents a full-discretization method based on the direct integration scheme for prediction of milling stability. The fundamental mathematical model of the dynamic milling process considering the regenerative effect is expressed as a linear time periodic system with a single discrete time delay, and the response of the system is calculated via the direct integration scheme with the help of discretizing the time period. Then, the Duhamel term of the response is solved using the full-discretization method. In each small time interval, the involved system state, time-periodic and time delay items are simultaneously approximated by means of linear interpolation. After obtaining the discrete map of the state transition on one time interval, a closed form expression for the transition matrix of the system is constructed. The milling stability is then predicted based on Floquet theory. The effectiveness of the algorithm is demonstrated by using the benchmark examples for one and two degrees of freedom milling models. It is shown that the proposed method has high computational efficiency without loss of any numerical precision. The code of the algorithm is also attached in the appendix.     

多管相贯坡口曲线等离子切割的割炬姿态控制算法

为了实现多管相贯焊接坡口的高效和高质量等离子切割,建立了多管相贯线的数学模型,给出了多管相贯焊接坡口数控切割的割炬姿态控制函数,提出了基于等离子切割特性的割炬姿态控制函数的离散算法,并用该算法对焊接坡口割炬姿态控制函数进行了离散,给出了离散结果,用MATLAB对切割速度的变化情况进行了仿真,最后根据该姿态控制算法进行了焊接坡口的切割试验.结果表明,该算法能根据切割厚度的变化对割炬姿态进行有效离散,实现了对切割速度的基于等离子切割特性的精确控制,可以有效的提高焊接坡口的切割质量.     

基于八叉树和方向包围盒的自由曲面加工干涉检查的简化算法

基于分层方向包围盒（OBB）和八叉树空问剖分法，采用分离轴理论，利用离散刀位点间的关联性。针对自由曲面五轴加工的全局干涉问题，给出了一种刀具干涉初步检测的简化算法。应用八叉树的分层结构，只有节点发生干涉，才需要对子节点进行进一步处理。由于刀具路径离散位置的连续性，采用设置缓冲区法来减少需要处理的节点数，从而有效降低了算法的复杂性。     

Large-scale parallel computation for the reconstruction of natural stress corrosion cracks from eddy current testing signals

An inversion algorithm for the reconstruction of cracks from eddy current signals is developed in this study and applied to the profile evaluation of natural stress corrosion cracks that were found in steam generator tubes of a nuclear power plant. A crack is modeled as an assembly of small regions having conductivities inside so that eddy currents that flow across the cracks are considered. The conductivity of each region, which is assumed to be a discrete value, is reconstructed by means of the algorithm. Since the algorithm is based upon a tabu search that usually requires a large number of evaluating solution candidates, simulations are carried out on a supercomputer with the use of parallel computation using up to 128 CPUs so as to reconstruct the crack profiles within a reasonable computational time. It is demonstrated that the algorithm can estimate the profiles of the natural cracks with sufficient accuracy. The simulations also show that the algorithm is highly compatible with parallel computation. Additional simulations using other models of natural cracks are performed. Reconstructed profiles of the natural cracks, as a notch with zero conductivity, are very different from the true profiles, even though the reconstructed signals agree well with the measured values. This reveals that it is necessary to take the internal conductivity into consideration when dealing with natural cracks.     

Application of Graham scan algorithm in binary phase diagram calculation

Graham scan, a computational geometric algorithm for finding a two-dimensional convex hull, is introduced to calculate binary phase diagrams. This algorithm is modified and applied to find the convex hull of discrete points in the space of Gibbs energy vs mol fraction. The modified Graham scan algorithm has a very low computational cost, which improves efficiency in binary phase diagram calculation.     

织构化热处理对钢轨钢耐磨性和寿命的影响

目的减小钢轨钢表面因离散硬化产生的硬化区与基材边界处的硬度突变,从而消除磨损过程中硬化区与基材边界处因材质不连续而产生的早期碎裂现象,进一步提高钢轨钢的耐磨性和寿命。方法提出了一种基于层流等离子体束离散硬化的表面织构化热处理方法。与之前的离散圆点状硬化不同,通过调节等离子体束在试样表面的运动速度,改变试样表面的加热时间,在硬化区与基材之间人为地附加了一个过渡区。为了揭示织构化热处理对钢轨钢滚滑性能的影响,在摩擦磨损试验机上进行了磨损试验。磨损后的试样经切割、打磨、抛光和腐蚀,在光学显微镜和扫描电子显微镜下进行了观察,以分析试样的磨损过程和织构化热处理提高试样耐磨性的机理。结果由于附加过渡区的存在,相变区的一边被拉长,形状变为泪滴状。硬化区到基材的硬度变化率由3500 HV/mm降低至200 HV/mm,在圆点状硬化中可观察到的硬度突变消失。同时,在磨损实验中,泪滴状硬化试样的磨损量较圆点状硬化试样降低了27%,边界碎裂消失。结论具有附加过渡区的试样比圆点状硬化的试样具有更好的耐磨性和抗塑性变形能力,该方法对提高钢轨钢的使用寿命具有一定的应用前景。     

基于LM629的位置伺服控制模块的设计与研究

为了满足某定位系统对位置伺服控制模块小体积和高精度的要求,文章介绍一种基于高精度运动控制器LM629的全数字位置伺服控制模块.该模块充分利用LM629内部集成的数字式运动控制器的功能.选择智能型功率接口,在保证精度的前提下,简化了模块硬件结构.同时对LM629的PID控制算法进行了改进,采用积分分离PID控制算法,使其具有更好的动态和静态控制特性.试验结果表明,精度满足定位系统的要求.