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针对加工过程中的多次工件转位和刀具更换对加工质量和生产效率的重要影响,在分析工步排序和合理确定辅助时间的基础上,建立了以最短辅助时间为目标函数的工步排序优化模型,利用自适应遗传算法完成工艺规划的全局优化决策,获得了最佳工步排序和最短辅助时间.优化过程中,为了使工步序列满足工艺约束规则,首先根据工艺约束规则确定工步优先关系矩阵,然后利用优先关系矩阵对工步序列进行校验和调整.通过工步优化,有效地降低了发动机机匣铣-车复合加工过程中的辅助时间,达到了提高生产效率和加工质量的目的. 相似文献
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《计算机集成制造系统》2016,(4)
针对零件工艺设计过程中的工序排序问题,提出一种基于约束矩阵的启发式工序排序方法。在该方法中,工序排序被转化为以加工活动为对象的组合排序问题,并构建其数学模型。该模型将工序排序中需要满足的工艺规则分为聚类规则和顺序规则两类,建立了工艺规则与加工活动信息之间的量化关联关系,通过工艺规则的作用确定加工活动间的约束关系;定义聚类约束关系和顺序约束关系向矩阵转化的机制,生成加工活动间的聚类约束矩阵和顺序约束矩阵,在此基础上建立启发式算法对其进行聚类分组,并对聚类的加工活动进行排序,得到加工活动的组合和次序。最后通过工序排序算例验证了该方法的可行性。 相似文献
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基于遗传算法的工步优化排序方法 总被引:4,自引:2,他引:4
针对数控加工中心上零件加工工步的排序问题,以辅助加工时间最短为优化目标,使用遗传算法对零件在一次装夹情况下的加工工步进行优化排序。提出了使用特征关系图和特征高度描述待加工特征之间加工的优先顺序、采用工步优先关系矩阵校验工步序列合理性的方法。论述了初始群体的生成、遗传算子以及工步优化排序的过程和算法。实际应用表明,该方法可有效提高工艺规划系统中工步的优化排序能力。 相似文献
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针对加工中心上一次装夹下复杂的工步排序问题,通过实例介绍一种基于多色集合理论和遗传算法的工步排序优化算法。首先,在分析工步排序原则和典型工艺路线的基础上,根据多色集合理论建立加工中心上工步排序问题的约束模型。然后,以辅助时间最短为优化目标,建立其数学优化模型。最后,将遗传算法应用到工步排序中从而得出最优解。实例证明,在多色集合约束模型约束下的遗传算法能够很好地求解加工中心上的工步排序问题,排序结果接近最优且可以大幅提高加工中心的效率。 相似文献
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提出了一种基于遗传算法和约束矩阵的工艺路线优化方法.该方法利用约束矩阵来描述加工元间的优先关系,由系统自动生成约束矩阵,开发了保证加工元序列满足工艺约束关系的加工元序列有效性检验与调整算法.以总变换成本最小为优化目标,采用改进的遗传算法进行工艺路线的优化,以实现工艺过程的全局优化. 相似文献
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加工中心在加工复杂零件时,工序复杂,工步多,其顺序直接影响加工质量和工作效率.针对数控加工中心零件加工工步的排序问题,提出了特征排序.以辅助加工时间最短为优化目标,采用数学中的最优化原理,利用惩罚函数建立相关数学模型,并基于遗传算法来解决工艺加工过程的排序问题.将为具体的工程实践起到指导作用. 相似文献
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基于遗传算法的零件工步优化研究 总被引:1,自引:0,他引:1
对于复杂零件的加工,其工步顺序直接影响加工质量和生产效率.研究了工步排序原则和典型的工艺路线,以辅助加工时间最短为优化目标,建立了加工中心中零件加工工步排序数需模型.采用遗传算法对工步顺序进行优化,并在隔代映射遗传算法基础上引入自适应策略,使IP_GA中的交叉、变异概率根据适应度大小自动调节,提高了收敛速度及解的质量.实际应用表明,该方法可有效提高工艺规划系统中工步的优化排序能力. 相似文献
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周转轮系的同构识别可剔除综合过程中出现的重复结构,对于周转轮系的构型综合具有重要意义。针对周转轮系同构识别问题,提出了一种建立等效电路识别周转轮系同构的新方法。运用双色拓扑图描述周转轮系拓扑结构,避免伪同构情形。根据电路网络与周转轮系拓扑图的相似拓扑约束特性,将拓扑图转化为具有相同约束的等效电路,根据等效电路元素进行初步同构识别。应用回路电流法列出等效电路基本回路电流的齐次线性方程组,其系数矩阵保留有等效电路的结构特征。证明系数矩阵特征值相同可作为等效电路同构的充要条件。结合实例验证了该方法的简便性和可靠性。 相似文献
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基于粒子群算法的并行多机调度问题研究 总被引:10,自引:0,他引:10
将港口拖轮作业调度问题描述为一类带特殊工艺约束的并行多机调度问题,采用粒子群算法求解该类调度问题,提出了一种2维粒子表示方法,通过对粒子位置向量进行排序生成有效调度,并采用粒子位置向量多次交换的局部搜索方法来提高算法的搜索效率。最后,通过计算验证了混合粒子群算法的有效性。 相似文献
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基于聚类分析法的装夹规划算法研究 总被引:1,自引:0,他引:1
为解决计算机辅助工艺规划中的装夹规划问题,在定义加工单元的基础上,建立装夹规划数学模型,并提出了应用凝聚的层次聚类法求解该模型.把加工机床和工艺原理约束转换为加工单元间的距离,依据距离大小对加工单元聚类.根据加工顺序优先关系图,应用启发式算法对加工单元分组,对聚类的加工单元进行组间和组内排序.最后以零件ANC-101为例,验证了所提方法的有效性. 相似文献
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This paper proposes a novel optimization-based approach for the design of an industrial two-term proportional-integral (PI) controller for the optimal regulatory control of unstable processes subjected to three common operational constraints related to the process variable, manipulated variable and its rate of change. To derive analytical design relations, the constrained optimal control problem in the time domain was transformed into an unconstrained optimization problem in a new parameter space via an effective parameterization. The resulting optimal PI controller has been verified to yield optimal performance and stability of an open-loop unstable first-order process under operational constraints. The proposed analytical design method explicitly takes into account the operational constraints in the controller design stage and also provides useful insights into the optimal controller design. Practical procedures for designing optimal PI parameters and a feasible constraint set exclusive of complex optimization steps are also proposed. The proposed controller was compared with several other PI controllers to illustrate its performance. The robustness of the proposed controller against plant-model mismatch has also been investigated. 相似文献
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多道搭接激光熔覆工艺具有复杂性与耦合性,熔覆层质量受到工艺参数的直接影响.为确定最佳的工艺参数,以45钢表面多道搭接激光熔覆M2合金粉末为例,针对工艺参数对熔覆层宽度、表面平整度和稀释率的影响,设计相应的中心复合实验;通过灰色关联分析(GRA)建立熔覆层质量综合评价度,将多目标优化问题转化为单目标,并采用响应面分析法建... 相似文献
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为了有效衡量拆卸过程中零部件约束方向区间的大小,提出了一种基于向位妨碍的约束状态图模型及其拆卸序列生成方法。根据零部件之间在拆卸过程中的约束类型及空间妨碍关系,提出了一种三维向位妨碍的概念及其计算方法,并构建了基于向位妨碍的约束状态图模型;在此基础上构建了相应的状态矩阵和拆卸算子矩阵,将拆卸过程转化为拆卸算子矩阵与状态矩阵的迭代运算过程,并给出了相应的拆卸规则及拆卸序列规划算法。以平口钳产品拆卸为例,进行了拆卸建模与序列规划求解,结果表明该方法有效、可行。 相似文献
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An effective hybrid graph and genetic algorithm approach to process planning optimization for prismatic parts 总被引:1,自引:0,他引:1
Weijun Huang Yujin Hu Ligang Cai 《The International Journal of Advanced Manufacturing Technology》2012,62(9-12):1219-1232
Computer-aided process planning is an important interface between computer-aided design and computer-aided manufacturing in computer-integrated manufacturing environments. In this paper, the complicated process planning is modeled as a combinatorial optimization problem with constraints, and a hybrid graph and genetic algorithm (GA) approach has been developed. The approach deals with process planning problems in a concurrent manner by simultaneously considering activities such as sequencing operations, selecting manufacturing resources, and determining setup plans to achieve the global optimal objective. Graph theory accompanied with matrix theory, as the basic mathematical tool for operation sequencing, is embedded into the main frame of GA. The precedence constraints between operations are formulated in an operation precedence graph (OPG). The initial population composed of all feasible solutions is generated by an elaborately designed topologic sort algorithm to the OPG. A modified crossover operator guaranteeing only feasible offspring generated is used, two types of mutation strategies are adopted, and a heuristic algorithm is applied to adjust the infeasible plan generated by the mutation operator to the feasible domain. A case study has been carried out to demonstrate the feasibility and efficiency of the proposed approach. 相似文献