基于改进遗传算法的铝合金型材下料方法研究

铝合金型材的下料问题属于一维下料问题.主要针对多规格铝合金型材下料问题,在铝合金原材料长度大于零件长度的情况下,采用了蚁群算法和遗传混合模拟退火算法两种不同的求解方法求解多规格铝合金型材下料问题,并进行分析对比.根据某门窗有限公司在铝合金门窗方面实际下料情况,建立一维下料优化模型并设计算法,通过MATLAB进行编程,并...     

中厚板考虑母板和板坯规格不确定性的下料问题建模及求解

针对中厚板面向订单的生产是先设计母板及板坯后实施的生产组织模式,研究综合考虑母板、板坯允许的多种断面与长度规格及其转换关系的母板板坯集成优化设计问题,将其归结为一种同时对母板、板坯断面及长度规格不确定性进行决策的下料问题。以最小化无订单余材和热轧切边等加工过程材料损失为目标,将板坯的断面与长度设计柔性转化为模型的约束条件,建立非线性混合整数规划模型;设计结合禁忌搜索与列生成技术的混合优化求解算法:禁忌搜索编码采用一对多的映射方式降低搜索空间维数,以进行板坯断面的优化选择;解码时对母板、板坯长度和下料方法进行设计,子问题为考虑长度柔性和材料加工损耗的母板设计问题,通过设计改进的列生成方法求解;针对问题特征设计了适用的邻域结构、禁忌对象等算法要素。基于某钢铁企业生产数据进行案例计算,结果表明了所提模型及求解方法的可行性和有效性。     

一维下料问题的启发式方法

针对单一规格的一维下料问题,提出一种新的随机启发式搜索算法,在求出所有可能切割方式的情况下,搜索出最优解,而且保证最后一根原材料余料长度最长,方便以后下料.对于多规格原材料情况的一维下料分解为多个单一原材料的一维下料问题来进行求解.计算表明,与启发式算法或者遗传算法相比较,随机启发式搜索算法结构简明,易于编程,计算速度快,节材效果优.     

多规格—维型材优化下料

针对工程实际中常见的多规格一维型材下料问题,本文根据原材料数量是否满足下料要求将该问题分为完全下料和不完全下料两方面,分别建立优化模型。在传统遗传算法的基础上,引入FFD、BF近似算法的思想,提出求解该类问题的混合遗传算法,并编制相应软件。最后给出一个工程项目的下料算例,实际使用表明,本文方法的效果是令人满意的。     

蚁群算法在一维下料优化问题中的应用

研究了一维下料优化问题,建立了一维下料的双目标多约束数学优化模型,并给出了求解模型的蚁群算法的具体实现过程;针对模型的特殊性,提出了零件编码和将所有下料方式首尾连接转化为蚂蚁路径的方法,并讨论了初始化参数变量的选择问题。通过一维下料实例进行验证,计算结果表明,此算法可逼近理论最优解,收敛速度较快,理论上可以解决多规格大规模的一维下料优化问题。     

面向排样方式中零件种类数约束的一维优化下料方法

在一维下料方案的每种排样方式中,零件种类数决定后续切割加工过程中零件分类搬运的复杂度,进而影响下料全过程的加工成本。针对这类问题,以最小化原材料成本为主要优化目标的同时,兼顾考虑排样方式中零件种类数这一重要约束,建立了基于排样方式中零件种类数约束的一维多种原材料下料问题的数学模型,提出了一种面向排样方式中零件种类数约束的一维优化下料方法。采用基于排样方式中零件种类数约束的排样生成方法,获取多种原材料利用率高、同时满足排样方式中零件种类数约束的排样方式;以每种排样方式为基础,运用基于排样方式中零件种类数约束的顺序启发式算法生成多种优化下料方案,选取加工总成本最小的一种下料方案作为当前最优的下料方案。最后,通过实例验证了所提方法的可行性和有效性。     

面向多任务的制造云服务组合

针对云制造系统中面向多任务的制造云服务组合问题,研究建立了问题模型并提出了求解算法.以面向单任务的制造服务组合方法为基础,融入多任务多联盟生成问题的相关假设和基本原则,建立了基于服务质量的多任务云服务组合模型.继而基于对该模型特征的分析与把握,提出基于矩阵实数编码的改进遗传算法.该算法设计了与矩阵实数编码相适应的行交叉/变异、列交叉/变异和点交叉/变异算子;同时基于对问题模型相关约束的考虑,设计了合法性修复策略.仿真实验表明,该算法能有效并以较高效率求解面向多任务的制造云服务组合问题.     

起重机n阶伸缩臂架稳定性的递推公式及数值解法

基于纵横弯曲理论建立了n阶伸缩臂阶梯柱的微分方程组,并利用数学归纳法推导出n阶阶梯柱压杆稳定性的递推公式。针对递推公式中的超越方程,结合结构受力特征,列写补充方程,使用Levenberg-Marquardt数值最优化算法求解了具有n个未知数的超越方程组。利用此算法求解出的长度系数与GB/T3811—2008中的结果和ANSYS 17.0结果进行对比,结果表明,此算法的精度优于其他算法的精度,并且长度系数具有一定的非线性,因此在实用过程中,小范围内的线性插值是可行的。对于大截面的阶梯柱,使用线性插值计算,临界力的误差较大。     

板类零件分组下料优化研究

针对金属结构件生产过程中板类零件大规模集中下料问题,一种基于工艺与形状特征的下料零件分组下料优化方法被提出。该方法首先将待下料零件按材质、板厚及加工工艺相似性进行分组,然后构建一种能够描述零件形状特征的零件特征矩阵,并设计一种人工神经网络算法求解该零件特征矩阵与零件分组之间的映射关系,根据这种映射关系对待下料零件进一步分组。通过对零件分组下料优化,可以提高零部件的齐套性、降低在制品数量,并且能够有效解决排料效率和材料利用率相互矛盾的问题。最后通过实例验证了该方法的有效性。     

基于时间递推建模及交叉熵算法求解柔性作业车间调度问题

针对以最小化最大完工时间为目标的柔性作业车间调度问题,通过分析作业完成时间的递推关系,发现通常使用的工序编码对解的表示不唯一影响优化效率,提出了一种新的模型刻画和与之相应的改进交叉熵算法.通过建立基于甘特图的解的归总表示,提高概率分布矩阵的收敛速度;引入随机分布筛,确保采样的可行性;以按概率切换的方式将传统交叉熵算法与两阶段优化方法融合,提高收敛速度的同时保证采样分布的广泛性.对典型算例进行的仿真实验表明,新模型解的归总表示对于提高收敛速度有显著作用,提出的算法能有效求解柔性作业车间调度问题.     

基于ASP的VPDM系统研究

分析了虚拟企业对虚拟产品数据管理（VPDM）的需求，结合ASP模式的先进实施理念，提出了基于ASP模式的VPDM系统概念；分析了VPDM与传统PDM之间的区别；并基于B／W／D三段式结构，阐述了基于ASP模式的VPDM体系结构；最后讨论实现该系统的方法和一些关键技术。     

基于MATLAB仿真的SVPWM技术研究

为了给交流异步电机伺服系统提供必要的设计数据,根据SVPWM的基本原理和实现算法,基于MATLAB/Simulink平台搭建了SVPWM仿真模型,将该模型应用到异步电机的矢量控制系统中进行了仿真。结果表明,SVPWM控制方式提高了整个系统运行的稳定性和可靠性。     

管路液力冲击的解析研究

分析阀门开闭引起管路液力冲击的机理,计算换向阀换向时管路实际压力冲击突变值及换向阀阀芯所受液动力并进行实验验证。     

基于插值法的计量泵流量控制算法研究

针对目前国产计量泵实际流量显示不直观、计量精度低等问题,分别用分段插值、拉格朗日插值、牛顿插值、三次样条插值4种算法,对不同压力下多种型号的计量泵实际流量和频率之间的关系进行了理论研究,并用线性回归分析法对所得计算结果进行了分析。分析结果表明,分段插值算法所得标准误差最小,残差图中的离散性最明显,置信区间最小,更真实的反映了实际流量和频率的关系,可大大提高计量泵的计量精度,适合用作计量泵控制器流量控制算法。     

基于PKI技术的PMI的研究与实现

身份认证和权限管理是网络安全的两个核心内容。研发了一个基于公共密钥基础设施技术的权限管理基础设施系统。提出了一个基于属性证书和条件化的基于角色的访问控制、进行权限管理的权限管理基础设施访问控制模型,提供了属性证书的两种提交方式,即“推”模式和“拉”模式,并在此模型的基础上给出了该系统的实现,最后给出了该系统的一个应用实例。实践证明,该系统提供了一个较好的解决方案和实现,基本上能够满足大型应用(上百万用户)的用户需求。     

电火花成形机床微细加工相关探索

首先简要介绍了电火花微细加工目前的发展状况。并概括地分析了商品电火花成形机用于微细加工所具有的一些特殊优势。最后通过微轴的加工实例来证实其进行实用微细加工的可行性。     

基于PartMaker的车铣复合加工技术

车铣复合加工在现代数控加工技术中,发挥着日益重要的作用。针对典型结构件,研究了基于PartMaker的车铣复合加工技术。以典型的轴类零件为例,首先,选择加工机床,进行工艺设计;然后,利用PartMaker软件,编制数控程序并进行后置处理,生成机床加工程序,利用VERICUT软件构建了加工仿真模型,并对机床程序进行了仿真加工;最后,通过实际加工得到了合格的零件,验证了加工方法的可行性。     

基于合作博弈的再制造产品回收差别化定价研究

运用博弈论的思想研究了再制造的产品回收定价问题,建立了质量不同的回收产品差别化定价的数学模型,对合作博弈下不同质量回收产品的最优价格进行了求解,并对该模型进行了实例验证。结果表明最优回收价格下系统的总体利润最大。     

基于仿生学的跟踪机械云台研究

由于传统云台已经无法满足跟踪移动目标的快速、精确、尺寸和实时性的要求,提出了一个具有三个自由度、能模拟眼睛转动的新型仿生机械云台系统。详细描述了该机械云台控制系统的各硬件组成部分、相应功能及其相互间的接口,并叙述了软件设计过程。     

基于时间序列电流偏差因子的电源-电弧系统稳定性研究

运用偏微分近似理论,在考虑焊接外电路动态全负载情况下,对电源-电弧系统稳定性进行了模型刻画,得出系统稳定系数的数学解析式,依此定性并量化分析了系统稳定性的基本条件和最优条件。在此基础上,采用电流偏差相对转换方法,获得了动态电流偏差因子的时间序列解析表达式,进而通过偏差衰减时间方式来量化分析系统的稳定性。实验的电压与电流波形分析结果与动态电流偏差因子量化结果一致。