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《浙江大学》 2006年
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智能优化排样技术研究

李明  
【摘要】:计算机辅助优化排样问题就是将一系列形状各异的零件排放在给定的材料上,找出零件的最优排布,使得给定材料的利用率最高,以达到节约材料,提高效益的目的。从数学计算复杂性理论看,优化排样问题属于具有最高计算复杂性的NP完全问题,至今还无法找到解决该问题的有效多项式时间算法。传统的排样工作都是人工依靠经验进行的,时间长并且效果不理想。由于生产实际的需要,人们迫切需要利用现代科技来解决这一问题。智能优化算法作为现代信息技术,已被广泛应用于许多领域。本文以智能优化算法为基础,提出了几种用于解决优化排样问题的新方法,实验结果证明本文提出的方法是有效的。本文的主要工作和创新点如下: (1)针对矩形件排样问题,本文在建立其数学模型的基础上,将小生境遗传算法应用于计算机辅助排样领域,提出了一种改进的解码算法一高度调整法,将高度调整法和小生境遗传算法相结合,用于求解矩形件排样问题。该方法首先将矩形件的排样问题转化为便于优化求解的排列问题,然后应用小生境遗传算法的全局优化概率搜索能力进行优化求解,优化计算过程中应用高度调整法将排样序列转化为排样图。用该算法对文献中的两个算例进行了求解,取得了很好的排样结果。 (2)提出一种应用粒子群算法优化求解矩形件排样问题的方法。该方法对矩形件的排样位置直接进行编码,以零件左下角的位置坐标和零件的长和宽来确定零件的排样位置,然后用粒子群优化算法对整个解空间进行高效搜索,在进化计算过程中应用了自适应调整规则,最终可获得材料利用率很高的排样结果。排样实例表明,该优化排样算法是有效的,具有广泛的适应性。 (3)将模拟退火算法和粒子群算法相结合,提出了一种基于模拟退火的粒子群算法。并对其中的变异算法进行了改进,提高了算法的收敛速度和精度;对包络矩形求取算法进行了改进,减少了计算量,提高了算法的运算速
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP391.7

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 梅颖;朱良生;叶家玮;;基于改进小生境免疫遗传算法的船体建造板材图形排样[J];淮阴师范学院学报(自然科学版);2009年01期
2 梅颖;;基于改进小生境免疫遗传算法的矩形件排样[J];吉首大学学报(自然科学版);2009年02期
3 黄红兵;;矩形件排样问题的粒子群算法求解[J];机械工程师;2007年12期
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 梅颖;船体建造板材套料系统中排样优化算法与碰靠技术研究[D];华南理工大学;2010年
2 覃斌;支持多任务集成下料的优化下料技术研究及应用[D];重庆大学;2012年
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1 高伟;基于模糊数学理论家具板材优化排料方案研究[D];中南林业科技大学;2007年
2 隗平平;皮革优化排样技术研究[D];华侨大学;2011年
3 张成;基于知识的精冲工艺设计系统的研究[D];华中科技大学;2011年
4 高志娥;基于智能算法的二维下料问题的研究[D];青岛大学;2011年
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7 赵晓东;矩形件优化排样算法的研究与实现[D];大连交通大学;2008年
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【参考文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 李艳君;拟生态系统算法及其在工业过程控制中的应用[D];浙江大学;2001年
2 贾志欣;面向发电设备制造的下料优化排样原理与关键技术[D];四川大学;2002年
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4 张丽平;粒子群优化算法的理论及实践[D];浙江大学;2005年
【共引文献】
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2 熊伟,吴敏哲;形态优化张弦桁架预应力设计研究[J];四川建筑科学研究;2005年05期
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8 许小健;张金轮;;微进化算法[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2010年04期
9 张润梅,龚剑,章曙光;机器人足球队的结构设计研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2003年01期
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1 严传魁;王如彬;;基于汉密尔顿原理的神经元模型[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
2 齐继阳;竺长安;曾议;;基于遗传禁忌混合搜索算法的设备布局研究[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
3 高尚;江新姿;汤可宗;;蚁群算法与遗传算法的混合算法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 孙燕;孙峥;黄鹍;;基于模拟退火机制的隔离小生境混合遗传算法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 孙俊清;李平;韩梅;;装卸桥调度问题及其混合智能优化算法GASA[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 ;Facial Expression Recognition Using RBF Neural Network Based On Improved Artificial Fish Swarm Algorithm[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 曹浪财;罗键;;一种改进求解TSP问题智能蚂蚁算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 丛亮;胡成全;郭宗鹏;姜宇;沙丽华;;基于模拟退火思想的基本粒子群算法改进[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 徐耀群;何少平;;傅立叶混沌神经网络及其在优化中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
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1 谭枫;介入式文化算法及其应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 戴运桃;粒子群优化算法研究及其在船舶运动参数辨识中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 孙明;基于小波和迟滞的混沌神经网络及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 谭佳琳;粒子群优化算法研究及其在海底地形辅助导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 王龙金;零/低航速减摇鳍升力模型及系统控制策略研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 王蕊;无线传感器网络部署与拓扑控制研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 贺士晶;核动力装置参数优化设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
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10 郑大腾;柔性坐标测量机空间误差模型及最佳测量区研究[D];合肥工业大学;2010年
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1 李连昌;新安煤田二_1煤层煤与瓦斯突出危险程度预测[D];河南理工大学;2010年
2 刘奇;基于混合粒子群算法的ZnO镀膜光纤传感器的参数优化[D];南昌航空大学;2010年
3 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
4 柳枝华;微粒群优化算法的改进及应用[D];南昌航空大学;2010年
5 罗婷婷;飞机钣金叠板数控套裁下料软件系统的研究[D];南昌航空大学;2010年
6 张海峰;空间三维信息重构与飞行器路径规划[D];山东科技大学;2010年
7 靳昌田;煤炭集团物料配送优化研究[D];山东科技大学;2010年
8 徐小任;基于BP神经网络的城镇网络地价评估模型研究[D];广西师范学院;2010年
9 程慧;基于神经网络的两类问题研究[D];广西师范学院;2010年
10 吴家瑞;服装产品加工成本快速估算方法研究[D];浙江理工大学;2010年
【同被引文献】
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1 陈杰;简易板材自动排料CAD[J];鞍山钢铁学院学报;1998年01期
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1 贾志欣;面向发电设备制造的下料优化排样原理与关键技术[D];四川大学;2002年
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1 张凤麒;基于轮廓特征定位算法的异形件排样研究[D];吉林大学;2011年
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3 隗平平;皮革优化排样技术研究[D];华侨大学;2011年
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【二级引证文献】
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2 童科;毛力;;基于蚁群优化算法求解矩形件排样问题[J];计算机工程与科学;2011年07期
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7 张顶学;廖锐全;;粒子群算法分析及惯性权重的动态改变策略[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
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9 陈德旺;裴丽君;刘静;;基于模拟退火的交通诱导信息发布范围的算法研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
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1 记者 赵宇清;月球探测系统研究取得阶段性成果[N];黑龙江日报;2007年
2 冷祎;榆次分公司冷锻厂制定消耗定额标准[N];中国纺织报;2008年
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