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《大连理工大学》 2011年
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数控喷字路径优化算法研究

叶静  
【摘要】:随着世界经济的快速发展,船舶行业的竞争也愈来愈剧烈。迫切要求对生产制造技术的提高。提高加工效率和加工质量、缩短造船周期、降低造船成本是造船行业的永恒追求。对切割零件标注装配符号和施工信息是必不可少的一个环节。数控喷字逐渐成为新型的数字化加工方法,本文针对数控喷字路径的优化进行研究,以减少喷字路径的空行长度,减少空行耗时,从而提高喷字效率。 本文首先根据喷字的特点,对钢板零件的喷字字符进行几何抽象,喷字字符段简化为有向线段。路径优化问题简化为确定各喷字字符段的喷字顺序,从而计算最短路径的问题。在数学上关于这类路径优化问题都可以转化为TSP问题。我们要寻找某种算法,该算法可以快速、高效的在合理的时间内解决问题。 其次,本文采用了贪婪算法和遗传算法分别对喷字路径进行优化。贪婪算法主要受贪婪法则的控制。因此所得解未必是最优解,但它的实现过程相对简单,计算需要花费时间较短,而且其优化结果较好。为求得更好的解本文提出了改进贪婪算法。遗传算法参数是影响遗传算法计算结果好坏的关键,群体规模和遗传代数则直接影响遗传算法的计算复杂度。本文通过借鉴先人的经验,确定遗传算法的各参数,再确定喷字路径优化的目标函数,应用MATLAB遗传算法工具箱解决该路径优化问题。 最后通过贪婪算法和遗传算法比较,得出结论:在解决喷字路径优化问题时,贪婪算法和遗传算法各有优劣,任何算法都不可能做到完美。针对不同的工程实际问题,应该适时地选择合适的算法求解。最后对今后的研究提出展望。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:U671

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