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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
引 用: 0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。
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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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