快速成形制造实体分层软件中填充扫描轨迹的研究与实现

着重分析了填充扫描轨迹算法,和以牺牲空间为代价的时间优化算法。提出了一种轮廓线线段主动搜索扫描线的填充思想,较大程度地提高了填充扫描速度。同时给出了两种算法的性能比较和实例运行效果,为自主开发RP软件技术作了有益的尝试。     

SLC文件的扫描路径生成方法

介绍了快速成形加工中常用的SLC文件的格式,分析了SLC文件的数据存储结构和特点。研究了SLC数据的读取方式,采用奇偶规则判断交点是否在轮廓区域内,区分了扫描线的虚实特性,并对轮廓垂直或重合于扫描线、极值点和凹拐点这几种特殊情况进行了讨论。最后生成了风力机叶片以及齿轮模型的扫描路径,证实了算法的有效性。     

基于改进蚁群算法的机器人末端路径排序优化

建立了针对机器人加工时的末端运动路径排序优化问题的数学模型,将该模型转化为广义旅行商问题并用蚁群算法求解。同时对经典的蚁群算法进行了改进,即采用多阶段搜索策略、邻域搜索策略及多蚁种搜索策略,使改进后的蚁群算法能为机器人求取一条更优的末端运动路径。计算机仿真与机器人加工实验结果表明,改进蚁群算法所得的末端运动路径比基本蚁群算法所得结果缩短了3%以上。     

考虑产品切换的客车混流装配线排序问题

针对主客观因素交互影响下混合装配线的排序问题,建立以最小化工作站堵塞时间与最小化产品切换次数为目标的交互排序模型,并依据客车在实际加工过程中的传统排序方案与模型所得排序方案的结果进行对比分析。模型构建从客观因素出发,优化堵塞时间即"重构"作业框架,以达到对负荷高峰时期进行削峰处理的目的,并进一步在主观因素层面上,考虑线上操作者的作业惯性,降低线上操作者对频繁切换产品的出错率,保持较高熟练度时操作的方便与流畅性。引入主客观优化评价算法对模型进行计算,决策出最优任务调度方案。对比分析结果表明,模型获得的最优排序改善了装配线的生产堵塞时间,同时兼顾主观因素主导下的产品切换频率问题,对于节省装配过程中有限的时间资源和释放有限的空间资源具有很大的作用。     

光固化快速成形中激光扫描方法的研究

在光固化立体造型技术中，激光的扫描方式及扫描策略对原型的精度影响很大，而原型精度的丧失主要表现在由层间收缩力所引起的翘曲变形。深入研究了激光功率、扫描速度、扫描间距等因素对固化深度，固化线宽的影响，在此基础上实现和改进了二次曝光法并用实验证明了此方法的有效性。     

基于NSGA Ⅱ的物流配送中车辆路径问题研究

车辆路径问题已经被证明属于NP—Hard问题。针对这一问题建立了多目标优化的数学模型;构造了带精英策略的快速非支配排序遗传算法,以求解车辆路径问题的数学模型,针对物流配送路径优化,将该算法从解决连续问题扩展为解决离散问题;进行了算法设计,提出了离散问题的快速非支配排序和锦标赛选择结合的子代选择方法,并修正了以往的初始群体生成、交叉和变异的方法。通过实例比较证明,该算法可以更好地解决物流配送路径优化的多目标问题,较快找到更优解,避免早熟收敛并改进算法性能,达到较高的搜索效率。     

RP制造流程服务的自主管理应用研究

基于快速成形网络化集成服务系统,结合自主计算的相关理论,提出了一种面向快速成形流程服务的自管理框架,针对流程服务的特性,以实际应用案例的角度分别从自配置、自优化、自保护等方面对其自我管理的特性进行了分析,为提高系统管理的自治性提供了有效的技术理论支持,并实现了系统的自主管理等功能。通过案例应用对制造流程服务进行了测试,验证了该方法的有效性。     

RP制造流程服务的自主管理应用研究

基于快速成形网络化集成服务系统,结合自主计算的相关理论,提出了一种面向快速成形流程服务的自管理框架,针对流程服务的特性,以实际应用案例的角度分别从自配置、自优化、自保护等方面对其自我管理的特性进行了分析,为提高系统管理的自治性提供了有效的技术理论支持,并实现了系统的自主管理等功能。通过案例应用对制造流程服务进行了测试,验证了该方法的有效性。     

基于Arena的车间作业排序问题建模方法及其仿真优化系统设计

针对车间作业排序问题的固有复杂性和目标函数难于解析求解等特点,建立了一个优化与仿真的集成系统框架,并提出了一种新的建模求解思路：首先,以通用仿真工具Arena为平台,提出虚拟抢占规则,实现了车间作业排序问题的仿真建模。然后,以贪婪随机自适应搜索算法为基础,结合高级语言VB,利用面向对象编程思想,通过Arena类库,设计了一个通用的车间作业排序问题的仿真优化系统框架,从而实现了优化和仿真的外部集成。在该框架下,可引入各种随机因素,提高对实际系统的建模与求解能力。最后,通过实例验证了该方法的有效性。     

光固化快速成形自动支撑技术研究

对光固化快速成形中自动支撑问题进行了研究,提出了基于STL模型的待支撑特征识别方法,实现了对待支撑面、悬吊线和悬吊点的提取。根据待支撑特征投影区域的几何特征,将其分为细小区域、细长区域以及环形区域等,针对各类区域的形状特点采用不同的填充算法进行二维支撑填充,提出了三点法确定支撑的生长起始点和终止点的方法,开发出了支撑自动生成软件。实际应用表明该技术可以解决人工加支撑时由于支撑不合理所造成的制作失败及精度降低等问题,节省了Stereolithography加工时的数据预处理时间,提高了快速成形的效率。     

叉车工作势能回收利用研究

叉车举升装置工作时产生可观的重力势能,普通叉车通常忽略了这部分能量,致其白白损耗掉,能量利用效率低下,同时也使液压系统发热,缩短了液压元件的使用寿命。通过对液压蓄能器的合理使用,构造出一种将重力势能转化为液压能存储和再利用的节能模型,并在多学科领域系统仿真软件SimulationX上建立了该模型进行仿真。     

基于遗传算法的多用户OFDM子载波和比特分配的研究

为了使系统的总功率达到最小,研究了OFDM子载波分配算法,采用遗传算法分配子载波.提出了一种有效的交叉算法并且将遗传算法进行了改进,有效保证每个用户的传输,改进后优于其它算法,能达到资源分配的最佳效果.它易于实现,效果明显,它比其它传统的优化算法有更优越的性能.