基于微粒群算法的夹具装配序列规划方法研究

发布时间：2017-10-13 03:00

  本文关键词：基于微粒群算法的夹具装配序列规划方法研究

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【摘要】：随着市场竞争的日趋激烈和经济全球化的加速,对于国内外制造业而言都面临着生产效率和成本对企业的生存能力以及竞争能力的极大挑战。利用计算机进行数字化产品装配规划,确定出高效可行的装配序列,确保在产品的真实装配过程中装配序列具有可操作性和最优性,对于进一步缩短产品开发周期,提高产品质量,降低产品的生产成本,缩短产品生产周期,尽快占有市场具有重要的意义。而夹具又是加工过程中的必备工艺设备,快速地装配夹具体也成为了缩短产品生产成本的重要步骤。微粒群算法作为一种典型的群体智能优化算法,模拟鸟类觅食等动物群体中个体的自我学习行为,以及各个个体之间相互协作的社会行为,从而具有良好的可扩充性,并且单个个体能力简单,实现方便,具有简单性。本文针对夹具体采用微粒群算法来求解装配序列规划问题。首先根据装配体的装配信息的分析和提取,建立完整正确的装配模型,使装配体的模型文件转化为可以被直接应用于数学算法中的矩阵模式,包括零件的装配方向矩阵、干涉矩阵、装配顺序关系矩阵等。然后,在Matlab环境下以缩短装配体的装配时间为优化目标,针对夹具体的实例进行装配建模,应用微粒群算法计算出装配体的可行的装配序列,最终输出最优装配序列。最后,对微粒群算法中各个参数变化对算法的影响进行了分析。随着种群数目的增加,得到最优装配序列的概率会有所增加；ω值变大,c1变大以及c2变小,有助于发挥算法的全局搜索能力；ω值变小,c1变小以及c2变大,算法的局部搜索能力增强。在应用过程中,应根据所分析问题的具体情况调节各个参数的取值。
【关键词】：装配序列 微粒群算法 夹具 参数分析
【学位授予单位】：西安工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG95;TP18
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 绪论8-13
• 1.1 引言8
• 1.2 研究目的与意义8-9
• 1.3 国内外研究现状9-11
• 1.4 本文的主要内容和文章结构11-13
• 1.4.1 本文的主要内容11-12
• 1.4.2 本文的篇章结构12-13
• 2 基于微粒群算法的装配序列规划方法原理13-22
• 2.1 基于微粒群算法装配序列规划的数学模型13-15
• 2.1.1 设计变量13
• 2.1.2 约束条件13-14
• 2.1.3 目标函数14
• 2.1.4 数学模型14-15
• 2.1.5 微粒群算法的适应度函数15
• 2.2 标准微粒群算法15-20
• 2.2.1 基本概念及进化方程15-17
• 2.2.2 微粒群算法的社会行为分析17-19
• 2.2.3 算法流程19-20
• 2.3 微粒群算法与其他优化智能算法的比较20-22
• 2.3.1 微粒群算法与遗传算法比较20-21
• 2.3.2 微粒群算法与蚁群算法比较21-22
• 3 装配序列描述22-29
• 3.1 装配建模22-25
• 3.2 装配序列生成25-26
• 3.3 装配序列评价26-27
• 3.3.1 装配序列的评价分析26-27
• 3.3.2 装配方案选择的约束条件27
• 3.4 装配序列规划的关键方法与技术27-29
• 4 基于微粒群算法的装配序列规划方法流程及基于Matlab的实现29-39
• 4.1 基于微粒群算法的装配序列规划方法29-33
• 4.1.1 应用微粒群算法求解装配序列规划问题的关键技术29-31
• 4.1.2 微粒群算法在装配序列规划中的应用步骤31-33
• 4.2 装配序列矩阵生成方法33-39
• 4.2.1 干涉矩阵生成方法33-36
• 4.2.2 装配顺序关系矩阵的生成方法36-38
• 4.2.3 支撑矩阵生成方法38-39
• 5 基于微粒群算法的装配序列规划方法的验证39-51
• 5.1 例1：钻床夹具39-43
• 5.2 例2：偏心轮铣床夹具43-47
• 5.3 例3：圆盘车床夹具47-51
• 6 基于微粒群算法的装配序列规划方法各因素对计算结果的影响51-59
• 6.1 初始种群的大小对微粒群算法求解装配序列规划问题的影响51-54
• 6.2 控制参数ω对微粒群算法求解装配序列问题的影响54-55
• 6.3 控制参数c_1对微粒群算法求解装配序列问题的影响55-57
• 6.4 控制参数c_2对微粒群算法求解装配序列问题的影响57-59
• 7 结论与展望59-60
• 参考文献60-63
• 攻读硕士学位期间发表的论文63-64
• 致谢64-66

【参考文献】

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1 刘怀愚;朱昌杰;李t，

本文编号：1022414