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基于微粒群算法的装配序列规划方法及其应用研究

作　者: 吕洪光
导　师: 鲁聪
学　校: 电子科技大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 装配序列规划离散微粒群优化模拟退火算法多目标优化装配序列稳定性
分类号: TB497
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 49次
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内容摘要

作为一个著名的制造规划问题,装配序列规划的主要目标是获得产品装配线上装配作业处理的最优序列,从而节省产品装配成本和缩短装配时间。装配序列规划是一个已经被证明的NP-hard问题,同时随着产品零件数的增加,装配序列规划解将呈现组合爆炸式的增长。为了获得有效的装配序列规划方法,论文首先提出一种利用离散微粒群算法(DPSO)来求解装配序列规划的方法。为了使离散微粒群算法有效的求解装配序列规划问题,论文研究了相应的关键技术,包括一种基于装配序列的微粒的位置和速度编码方式,提出并定义了更新微粒的速度和位置的相关操作;在不同的参数设置下,对离散微粒群算法的效率进行分析;论文还将遗传算法与离散微粒群算法在装配序列规划中的应用进行比较;通过实例验证,微粒群算法可以有效的求解装配序列规划问题。为了进一步提高离散微粒群算法的效率,论文提出了一种基于离散微粒群算法和模拟退火算法的混合算法,并将提出的混合离散微粒群模拟退火算法(DPSO-SA)和离散微粒群算法进行比较。通过实例验证,采用混合离散微粒群模拟退火算法能更有效的生成更多的可行装配序列,并能提高了算法的搜索能力,算法性能更优于离散微粒群算法。最后,在考虑到实际装配情况的基础上,论文提出了一种增强联接支撑矩阵,将装配过程稳定性因素考虑进去,从而得出更加符合实际需要的装配序列。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-15
  1.1 课题的研究意义  9-10
  1.2 国内外相关领域研究综述  10-14
  1.3 本文的主要内容和组织结构  14-15
    1.3.1 本文的主要研究内容  14
    1.3.2 本文组织结构  14-15
第二章装配序列规划问题介绍  15-19
  2.1 适应度函数的定义  15-16
  2.2 装配序列的可行性评估约束  16-19
第三章基于DPSO 算法的装配序列规划方法及应用  19-40
  3.1 标准微粒群算法  19-21
  3.2 基于DPSO 算法的装配序列规划方法  21-26
    3.2.1 应用DPSO 算法求解装配序列规划问题的关键技术  21-24
    3.2.2 DPSO 算法在装配序列规划中的应用步骤  24-26
  3.3 实例验证和分析  26-39
    3.3.1 实验1 初始种群的大小对DPSO 算法的影响  27-30
    3.3.2 实验2 控制参数变化对DPSO 算法的影响  30-36
    3.3.3 实验3 不同参数配置对DPSO 算法的影响  36-37
    3.3.4 实验4 DPSO 算法与遗传算法的比较  37-39
  3.4 本章小结  39-40
第四章基于混合DPSO-SA 的装配序列规划方法及应用  40-53
  4.1 模拟退火算法  40-41
    4.1.1 模拟退火算法简介  40-41
    4.1.2 模拟退火算法的步骤  41
  4.2 混合DPSO-SA 算法在装配序列规划中的应用步骤  41-44
    4.2.1 混合DPSO-SA 算法的关键技术  41-42
    4.2.2 混合DPSO-SA 算法的应用步骤  42-44
  4.3 实例验证和分析  44-51
    4.3.1 实验1 种群大小对DPSO-SA 和DPSO 算法的影响比较  45-47
    4.3.2 实验2 控制参数对DPSO-SA 和DPSO 算法的影响比较  47-49
    4.3.3 实验3 参数优化后DPSO-SA 和DPSO 算法性能比较  49-51
  4.4 本章小结  51-53
第五章装配序列稳定性分析  53-61
  5.1 装配稳定性原理  54-55
  5.2 联接矩阵  55-56
  5.3 支撑矩阵  56
  5.4 增强联接支撑矩阵  56-58
  5.5 实例验证和分析  58-60
  5.6 本章小结  60-61
第六章结论与展望  61-63
  6.1 本文的主要成果  61
  6.2 进一步工作展望  61-63
致谢  63-64
参考文献  64-69
附录  69-71
在攻硕期间取得的研究成果  71-72

基于微粒群算法的装配序列规划方法及其应用研究

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