基于粒子群算法的产品拆卸序列规划方法

为求取复杂产品的最优拆卸序列,建立了一种产品拆卸赋权混合图模型.利用该模型可以有效地表达组件问的拆卸优先关系,将零件的拆卸序列规划转化为图模型寻优的问题.基于该模型,推导出可拆卸性条件,并通过几何推理的方法产生可拆卸序列.针对复杂产品拆卸序列规划的特点,为了将赋权混合图模型映射到粒子群模型,给出了粒子速度和位置公式以及粒子进化规则,构建粒子适应度,应用粒子群算法实现了复杂产品的最优拆卸序列规划.最后,通过一个实例验证了该方法的有效性.     

基于Petri网的产品拆卸模型研究

分析了现存的主要产品拆卸模型,指出了基于Ｐｅｔｒｉ网理论考虑所拆卸经济性的产品拆卸模型,对于部件拆卸、指定零件的拆卸以及产品的完全白拆卸,相应的拆卸序列物理意义明确,生成算法简单。由于拆卸序列的生成和优化考虑到成本,因而最优的拆卸序列上切实可行的,不足的是网络节点较多。     

Petri网在产品拆卸序列规划中的应用研究

拆卸是废旧产品中零部件再制造及材料回收再利用的重要环节,拆卸过程规划的目的就是为了寻找最优的拆卸序列。这里以Petri网为工具,建立了包括零部件回收价值及拆卸成本在内的产品拆卸Petri网模型,对模型进行求解,得到了满足需求约束的最佳拆卸序列。     

基于混沌序列的起重机箱形主梁粒子群优化

为了解决起重机箱形主梁优化设计中的多变量、多约束问题,提出了一种新的基于混沌序列的粒子群优化算法。利用混沌变量的遍历性和随机性,通过Logistic映射生成初始粒子群位置。根据平均粒距描述种群的多样性,通过混沌扰动对早熟个体进行局部搜索,从而跳出局部极小点。起重机箱形主梁优化试验结果表明,新混沌粒子群算法具有收敛速度快,优化精度高的优点。     

基于遗传-粒子群混合优化算法的拆卸序列规划方法研究

为确保使产品具有良好的维修性,针对现有拆卸序列规划方法存在无法高效得到最优解,甚至得不到最优解的问题,对拆卸序列规划问题特征进行了研究.确定了适用于拆卸任务排序的编码规则,设计了一种分层次的拆卸优先图,用分层次约束矩阵保证了拆卸中的优先约束,建立了随机序列合规化处理方法;定义了适用于此问题的遗传算法交叉算子和变异算子,...     

基于蚁群算法的产品拆卸序列规划研究

为了能以较高的效率求解出产品拆卸序列的方案,首先阐述了拆卸可行性信息图的概念,将产品的拆卸序列规划问题转述成对该加权有向图中具备最优值的路径搜索和寻优问题。提出了一种蚁群优化算法,并结合对产品元件的拆卸路径求解工具,以实现对产品拆卸可行性信息图的构建和对拆卸方案的搜索和寻优。蚂蚁的一条遍历路径代表了一个描述产品元件拆卸的方案;蚂蚁已经遍历过的路径上代表可行操作的节点数决定了其留下的信息素。启发式信息的求解分为两个部分,包括了确定启发式向量和求出启发式信息值,它们分别表征了方案的可行性及其优异程度。最后,通过一个实例,验证了这一方法的可行性及其计算效率。     

基于Petri网和混合算法的作业车间优化

采用赋时变迁Petri网,建立了一种作业车间调度模型.通过为机器分配工序来消解因机器库所共享而引起的冲突,得到了表示调度方案的标志图,给出了一种生成可行调度标志图的方法.同时,提出了一种变迁激发序列编码的离散版粒子群算法,并将模拟退火算法嵌入到该粒子群算法中,以提高算法的优化性能.仿真结果验证了混合算法的可行性和有效性.     

基于混沌粒子群算法的电梯混合能源系统控制优化

电梯混合能源控制优化是对电梯、太阳能、蓄电池、超级电容等设备间的能量交换进行控制优化。根据电梯系统的特点,在满足电梯所需能量的前提下,以电网所需的耗电量最小为优化指标,建立电梯的混合能源优化目标函数。其中目标优化函数中的变量如0-1等非连续的开关变量,其混合能源管理优化过程是非线性变参数优化问题,难以用普通的解析方法进行计算。采用混沌粒子群算法的智能求解策略,通过对某电梯的仿真,验证了模型和算法的有效性。     

基于混沌粒子群优化的转子失衡参数辨识研究

为了更精确辨识多面转子轴系的失衡参数,采用适用于复杂非线性求解问题的粒子群优化算法替代失衡参数辨识反问题求解过程。在使用粒子群优化求解时,引入混沌优化思想,分别对权重因子和迭代规律进行调整,提出了混沌权重粒子群优化（chaos weighted particle swarm optimization, 简称CWPSO）和双混沌粒子群优化（double chaos particle swarm optimization, 简称DCPSO）,并与标准粒子群优化（standard particle swarm optimization, 简称SPSO）和异步自适应粒子群优化（asynchronous adaptive particle swarm optimization, 简称ASPSO）进行了仿真对比,结果显示,DCPSO的平均误差最小为2.86%,稳定性最佳。采用DCPSO在本特利RK4实验台上进行失衡参数辨识及振动抑制实验,结果表明,在转速为2 040 r/min时,该算法对多面转子轴系失衡参数辨识效果最佳,由失衡引起的振动抑制率达95%左右。     

基于模糊数Petri网的简单机电产品拆卸

针对结构简单机电产品拆卸序列的寻优问题,提出了一种模糊数Petri网模型基础上的产品拆卸序列排序的难度可能度方法。首先,将善于表达模糊或界限不确定目标的三角模糊数与便于建模的Petri网相结合,建立了三角模糊数Petri网;其次,以拆卸难度作为结构简单机电产品拆卸序列评价指标,以三相异步电动机为例,在建立三相异步电动机拆卸序列的三角模糊数Petri网模型的基础上,利用拆卸难度可能度方法,实现了对三项异步电动机拆卸序列的难度优选排序;选择难度最小的拆卸序列进行拆卸,提高了拆卸效率。     

粒子群算法在抽油机装配序列规划中的应用研究

在石油机械的产品的装配过程中,此类机械产品的装配顺序优化具有多目标和非线性的特点,针对传统算法在该问题求解上的不足,以及根据此类产品实际的装配规划问题的特点和要求提出一种新的通过粒子群优化算法进行抽油机的装配顺序优化。该方法重新定义了微粒的位置和速度以及相关的各种操作,综合考虑零件装配几何性、装配稳定性以及装配方向改变次数等信息对装配序列的影响,建立了适应度函数,并对装配序列进行了优化。以抽油机产品的装配为例,验证了技术的有效性。     

基于粒子群算法的加工参数多目标优化技术研究

在数控加工中,为了尽可能提高生产效率和降低生产成本,采用粒子群优化算法对加工参数进行多目标优化。以切削速度、切削宽度和每齿进给量为决策变量,以加工时间和成本为目标函数,并以机床性能、刀具参数、工件质量等为约束条件,建立优化模型。采用罚函数法对约束条件进行处理,将多目标问题转化为单目标优化问题进行求解。为解决粒子群优化算法优化效果受参数影响较大的问题,提出了参数自适应协同粒子群优化算法(WCVPSO),算法参数按照一定规律变化,提高了优化算法的精度和收敛速度。实际加工试验表明,提出的优化方法提高了加工效率,降低了加工成本。     

基于分层PSO的智能车辆超车路径规划

针对自动驾驶智能车辆安全超车问题,提出一种基于分层优化算法的路径规划方案.该方案采用三层结构获得可行、安全的优化路径.首先,通过分析驾驶员超车操作流程,综合路况环境、车辆结构等约束条件,构建超车换道模型,进而采用三角分解法构建智能车辆的可运行空间.其次,在可运行空间内,采用Dijkstras算法生成一条无碰撞路径.最后...     

多工位装配序列粒子群优化算法

针对传统单工位装配序列求解上的不足,将粒子群算法应用于多工位多目标装配序列优化的求解,提出一种面向复杂多工位产品的装配序列优化方法。采用优先序列图(Assembly precedence graph,APG)来描述零件间的优先约束关系,构建优先关系矩阵、装配干涉矩阵、工位能力表和装配信息表,描述装配部件干涉及工位之间的关系;给出粒子群算法编码体系和装配关系算法模型表达方法;综合考虑装配操作成本、装配工具更换成本和装配夹装变更成本和运输成本的影响,提出有工程意义的适应度函数的表达式;根据APG生成随机的可行初始装配序列,并利用粒子群算法(Particle swarm algorithm,PSO)对装配序列和装配工位进行优化。以飞机起落架装配序列规划实例验证多工位粒子群装配序列优化算法有效性。     

改进的粒子群算法在圆度误差评价中的应用

由于用最小区域法(MZC)评价圆度的目标函数是非线性函数,用传统的优化方法难以进行评价,而且还容易陷入局部最优解。基于最小区域法(MZC)准则的基础上,运用一种改进的粒子群算法—协同粒子群优化(CPSO)算法来评价圆度误差,此方法将原来的粒子群分成若干个子种群,每个子种群中粒子各自寻求自己的最优值,各种群粒子信息共享,共同进化,直到达到指定的进化代数,最后比较得出最优值。相比遗传算法(GA)和标准的粒子群优化(PSO)算法具有全局搜索能力强,收敛速度快,精度高的优点。最后在MATLAB软件编程环境下,用实例比较验证了CPSO算法的有效性。对其他的几何量评价具有指导意义。     

基于Pareto解集蚁群算法的拆卸序列规划

为提高产品拆卸序列规划的效率,分析拆卸序列规划问题中的多个优化目标平衡问题,提出一种基于Pareto解集的多目标蚁群优化算法求解此类拆卸规划问题,并给出拆卸序列的构建过程。通过利用拆卸矩阵推导拆卸可行条件,获得可以执行拆卸操作的零件及其可行的拆卸方向。通过利用零件的轴向包围盒(Axis aligned bounding boxes,AABB)计算零件的拆卸行程。考虑拆卸方向改变次数、拆卸总行程、拆卸零件数量为优化目标,通过利用蚁群算法搜索可行解并计算各个解之间的支配关系,得到Pareto解集,实现求解优化的拆卸序列,给出算法的具体步骤。最后以单杠发动机为拆卸实例,利用所提方法进行拆卸序列规划求解,通过分析试验结果,并对比典型的单目标蚁群规划算法,证明了该方法的高效性和可行性。     

基于子装配识别的产品拆卸序列生成研究

对含有较多零件的复杂产品拆卸方法作了讨论,提出了一种基于子装配识别的拆卸序列生成算法。根据装配连接图和干涉图识别出子装配体,然后将子装配体看作一个零件,采用装配经验知识与几何推理相结合的方法生成子装配体序列,最后以一个装配实例说明了算法的有效性。     

基于提高收敛性能的微粒群优化研究

全面分析了标准PSO算法的基本原理、收敛性和优缺点,针对算法在收敛性能方面存在的缺陷,提出了PSO算法的改进思路:根据所得到的收敛性结论,对算法关键参数的设置进行改进,以提高算法的收敛性能.通过对典型函数优化问题和约束优化问题的测试,表明所提出的改进PSO算法在收敛性能方面较标准PSO算法有很大的改善.     

基于速度扰动项的多目标粒子群算法研究

通过系统研究多目标粒子群算法,对于标准粒子群使用的线性惯性权重或常值惯性权重方法进行分析,发现粒子后期收敛速度的不足,针对这一问题,采用非线性递减指数函数的惯性权重取值方法,对粒子群速度更新公式进行分析研究,发现在算法迭代后期许多粒子速度停滞为零,易使粒子陷入局部最优,无法找到全局最优解,进而又提出了添加二次函数类速度扰动项的改进粒子群算法,该改进算法避免了粒子在迭代后期的停滞,使粒子在迭代后期仍具有较小的飞行速度,从而避免了粒子后期陷入局部最优。通过试验对比,改进后算法在收敛性和分布性能上均提高(30~50)%左右。     

基于提高全局搜索能力的微粒群优化研究

全面分析了标准PSO算法的算法流程、主要参数和优缺点,针对算法在搜索精度方面存在的缺陷,提出了PSO算法的改进思路:在算法中引入非均匀变异机制,以增强算法的全局搜索能力.通过约束优化问题的测试,表明所提出的改进PSO算法在搜索精度方面较标准PSO算法有很大的改善.