基于多目标进化算法的活门选配系统研究与实现

发布时间：2017-03-21 09:08

  本文关键词：基于多目标进化算法的活门选配系统研究与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：零件选配在批量生产和高精度产品的生产中有着相当重要的作用和地位。对于批量生产,如何在不增加加工精度的情况下提高产品质量,零件选配是最好的选择;当产品精度较高时,通过提高零件加工精度来实现产品精度的提高几乎不可能做到了,但却可以通过合理的零件选配方法来提高产品精度。本文以某型号的活门零件为研究对象,研究活门零件选配技术,开发活门零件选配系统。主要的研究内容和成果如下:(1)为了得到活门零件选配的选配要求,本文对该型号活门的选配问题进行了分析。分析了该型号活门选配的特点,提取了影响活门该型号活门性能的关键间隙及其尺寸链关系。(2)为了解决对活门零件选配问题,提出了采用基于Pareto最优和精英策略的多目标进化算法的选配方法。该方法在一般的进化算法基础上,引入了Pareto最优来评价多个优化目标,并采用父代与子代共同竞争,和以非支配排序靠前和个体聚集度低为原则的竞争机制,即精英策略。建立了基于田口质量模型的活门零件选配数学模型,实现了选配算法并且通过选配计算得到了良好的装配方案。(3)为了解决按需加工件的选配和最佳加工值计算问题,提出了以加工成本为选配目标的选配方法,该方法中加工成本用缩减的所需加工公差带个数与总加工公差带个数的比值来度量,建立了基于加工成本的按需加工件选配数学模型,对按需加工件进行了选配计算和最佳加工值的计算,得到了良好的结果。(4)根据公司的实际生产中装配现状,设计并开发了活门零件选配系统,并将该系统应用于公司实际生产装配过程中。
【关键词】：多目标 进化算法 Pareto 零件选配 先导式安全阀
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH16
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 1 绪论9-14
• 1.1 课题研究的背景和意义9-10
• 1.1.1 XX型号活门简介9
• 1.1.2 课题来源及研究意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.3 研究内容与章节安排12-13
• 1.3.1 研究内容12
• 1.3.2 章节安排12-13
• 1.4 本章小结13-14
• 2 XX型号活门零件选配问题描述14-21
• 2.1 XX型号活门零件选配概述14
• 2.2 XX型号活门零件选配的特点14-15
• 2.3 影响XX型号活门装配精度的因素分析15-16
• 2.3.1 影响装配的因素15
• 2.3.2 影响XX型号活门装配精度的因素15-16
• 2.4 装配中的尺寸链提取16-20
• 2.4.1 装配中的尺寸链的构成及其查找方法16
• 2.4.2 涉及形位公差的装配中的尺寸链16-17
• 2.4.3 装配中的尺寸链的计算17
• 2.4.4 XX型号活门装配中的尺寸链的提取17-20
• 2.5 本章小结20-21
• 3 基于Pareto最优和精英策略的多目标进化算法21-38
• 3.1 算法简介及相关概念介绍21-24
• 3.1.1 多目标优化问题的定义21
• 3.1.2 田口质量模型21-22
• 3.1.3 Pareto最优22-23
• 3.1.4 精英策略23-24
• 3.1.5 多目标进化算法简介24
• 3.2 活门零件选配数学模型建立24-29
• 3.2.1 活门零件选配的目标25
• 3.2.2 活门零件间隙计算25-26
• 3.2.3 活门零件选配数学模型26-29
• 3.3 活门零件选配算法流程29-31
• 3.4 活门零件选配算法实现31-36
• 3.4.1 选配方案编码与数据结构转换31-34
• 3.4.2 构造初始种群（初始解）34
• 3.4.3 选配方案种群进化34-35
• 3.4.4 构造Pareto最优解集35-36
• 3.4.5 计算个体聚集度36
• 3.4.6 子代选择36
• 3.5 活门零件选配结果36-37
• 3.6 本章小结37-38
• 4 活门按需加工零件的选配38-42
• 4.1 按需加工零件选配的数学模型建立38-40
• 4.1.1 按需加工零件选配的选配目标38
• 4.1.2 按需加工零件选配尺寸链的间隙计算38-39
• 4.1.3 按需加工零件选配模型39-40
• 4.2 按需加工零件的选配算法实现40
• 4.3 按需加工件的选配结果40-41
• 4.4 本章小结41-42
• 5 活门零件选配系统的实现42-63
• 5.1 活门零件选配系统的系统架构42-43
• 5.2 活门零件选配系统功能模型43-55
• 5.2.1 软件功能层43-44
• 5.2.2 软件算法层44-49
• 5.2.3 数据库层49-55
• 5.3 软件开发环境55-56
• 5.3.1 软件使用环境和开发工具55-56
• 5.3.2 软件编程语言56
• 5.3.3 数据库管理系统选择56
• 5.4 活门零件选配系统的实现56-62
• 5.4.1 零件选配数据管理56-57
• 5.4.2 尺寸链数据管理57-58
• 5.4.3 零件选配计算与分析58-62
• 5.5 本章小结62-63
• 6 结论与展望63-65
• 6.1 结论63
• 6.2 展望63-65
• 致谢65-66
• 参考文献66-70
• 附录70

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