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基于蚁群算法的表面贴装优化研究

徐光宇  
【摘要】: 在表面贴装技术中,印刷电路板的表面贴装生产过程是其中的一个重要的环节,贴装速度会直接影响到生产效率的高低。表面贴装过程的优化早期是由人工凭经验完成的。虽然近年来设备供应商给硬件机器配备了一些方法,但功能比较单一,不能适应表面贴装的实际生产状况。而蚁群算法系统的分布式并行计算功能、自组织及正反馈等特点非常适合解决印制电路板表面贴装的路径优化问题,并可以提供高效、优质的解决方案。 本文将蚁群算法优化思想扩展到表面贴装路径优化问题,提出了适应该问题的优化模型及新的自适应蚁群优化方法。文章转化该问题为车辆路径问题,以此为基础建立相应的数学模型,使得蚁群优化方法能够适用于表面贴装路径优化问题,解决了多贴片头并行贴装的问题。 本文在讨论了基本蚁群算法原理的基础上,分析了两种具有代表性的蚁群优化算法:蚂蚁系统和Ant-Q System。通过一系列仿真测试,从而对蚁群算法应用于表面贴装路径优化问题进行了有益的探索,并在此基础上提出一种新的自适应蚁群算法,改进了信息素更新规则,解决了部分参数自适应的问题。 目前蚁群算法的严格数学理论基础尚未奠定,国内外的相关研究还处于试验探索和初步应用中,已公布的参数设定是针对特定问题的经验值。因此,蚁群算法的数学理论分析和各个参数的自适应问题会是一个研究方向。此外,带有多喂料器、多机多生产线的优化问题将是下一阶段表面贴装路径优化中重点研究的问题。


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