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基于免疫算法的拆卸序列规划方法研究

作 者: 刘亚超
导 师: 鲁聪
学 校: 电子科技大学
专 业: 机械制造及其自动化
关键词: 拆卸序列规划 稳定性 免疫算法
分类号: TP18
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 27次
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内容摘要


产品拆卸是绿色制造的重要环节,拆卸序列规划的目的是寻找拆卸成本最低,耗费时间最短的拆卸路径。为了使拆卸序列的评价更加符合实际,本文着重研究了拆卸序列的稳定性评价方法。为了提高拆卸过程的稳定性,减少拆卸时间,降低拆卸成本,本研究将紧固件看作独立的零件,分析螺纹面在重力支撑关系中的作用,然后根据重力的逐级传递关系建立重力支撑矩阵。然后,根据该矩阵判断并计算子装配体中不稳定零件的数量,对拆卸序列的稳定性进行评价。为了实现有效的拆卸序列规划,本文提出一种基于免疫算法的拆卸序列规划方法,针对拆卸序列规划的需求,结合免疫算法的特点,对现有算法进行改进,用单亲变异方法取代双亲交叉算子,以降低算法对初始种群的依赖;同时使用两种方法提取疫苗,一种来自于经验知识,另一种提取于进化过程中的种群,以提高算法的搜索速度;用精英代谢代替传统的新陈代谢,以提高算法的收敛性能。最后,将改进的免疫算法应用于装配体实例,通过试验的方法,分别从基准件疫苗,疫苗提取间隔代数,疫苗接种概率和精英代谢率等几个方面对算法性能进行验证,得到一个较佳的参数设置,以证明算法的收敛效率。同时,对拆卸过程中,子装配体稳定性评估和零件稳定性评估进行比较,证明使用零件的稳定性对拆卸过程进行评估的方法比较直接、合理。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-20
  1.1 研究背景  9-10
  1.2 课题研究的目的及意义  10-11
  1.3 拆卸在国内外的研究发展  11-18
    1.3.1 传统拆卸序列规划方法  11-13
    1.3.2 拆卸序列规划的智能计算方法  13-18
  1.4 本文主要内容及章节安排  18-20
第二章 产品拆卸规划模型  20-32
  2.1 拆卸序列的评价函数  20-22
  2.2 拆卸序列的几何可行性评估  22-24
    2.2.1 拆卸干涉矩阵  22-24
  2.3 拆卸序列的稳定性评估  24-31
    2.3.1 稳定性原理  25-26
    2.3.2 基准件的选择  26
    2.3.3 紧固件信息  26-28
    2.3.4 重力支撑关系  28-31
      2.3.4.1 邻接矩阵  28-29
      2.3.4.2 重力支撑矩阵  29-31
  2.4 本章小结  31-32
第三章 免疫算法及改进方法  32-44
  3.1 免疫算法的由来  32-33
  3.2 一般免疫算法  33-36
    3.2.1 一般免疫算法的重要特征  33-34
    3.2.2 一般免疫算法的基本流程  34-35
    3.2.3 免疫算法中抗体亲和度的估计  35-36
  3.3 基于疫苗的免疫算法  36-38
    3.3.1 疫苗提取  37
    3.3.2 疫苗接种  37-38
    3.3.3 免疫选择  38
  3.4 克隆选择原理  38-40
    3.4.1 克隆选择原理的研究与发展  38-39
    3.4.2 标准克隆选择原理  39-40
  3.5 改进免疫算法  40-43
    3.5.1 单亲变异算子  40
    3.5.2 两种方式提取疫苗  40-41
    3.5.3 精英代谢取代随机代谢  41
    3.5.4 改进免疫算法的基本步骤  41-43
  3.6 本章小结  43-44
第四章 改进免疫算法在拆卸序列规划中的应用  44-65
  4.1 变异概率对算法性能的影响  45
  4.2 基准件疫苗对算法性能的影响  45-47
  4.3 提取基因的间隔代数k 对算法性能的影响  47-50
  4.4 疫苗接种概率对算法性能的影响  50-55
  4.5 精英代谢对算法性能的影响  55-59
  4.6 改进免疫算法的应用  59
  4.7 对拆卸序列进行稳定性评价的意义及比较  59-64
    4.7.1 考虑稳定性的意义  59-62
    4.7.2 评价拆卸序列稳定性方法的比较  62-64
  4.8 本章小结  64-65
第五章 总结与展望  65-67
  5.1 本文的主要成果  65-66
  5.2 有待进一步解决的问题  66-67
致谢  67-68
参考文献  68-74
附录  74-76
攻读硕士学位期间发表的论文  76-77

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化基础理论 > 人工智能理论
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