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《基于蟻群算法的改進裝配序列規(guī)劃方法研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、基于蟻群算法的改進裝配序列規(guī)劃方法研究摘要：機械產(chǎn)品的裝配序列直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量和成本，裝配序列規(guī)劃是產(chǎn)品設(shè)計的重要內(nèi)容。為快速實現(xiàn)產(chǎn)品裝配序列規(guī)劃，根據(jù)零部件間的裝配優(yōu)先關(guān)系，提出了一種改進的裝配序列規(guī)劃方法，并基于蟻群算法予以實現(xiàn)。該方法充分考慮裝配過程中的幾何約束關(guān)系，并引入穩(wěn)定性、裝配經(jīng)驗等因素的影響，以穩(wěn)定性、裝配經(jīng)驗、裝配工具和方向的改變次數(shù)為影響因子構(gòu)建優(yōu)化目標評價體系，使所得解更具有實際指導意義。在求解過程中，根據(jù)幾何約束關(guān)系運用動態(tài)候選集合策略限制蟻群的搜索空間，提高了搜索效率；考慮穩(wěn)定性因素的影響改進了蟻群的狀態(tài)轉(zhuǎn)移規(guī)則，同時
2、引入局部-全局信息素更新規(guī)則，保證了蟻群獲得最優(yōu)或近優(yōu)解。最后，通過實例研究驗證了算法的可行性和高效性。關(guān)鍵詞：裝配序列規(guī)劃；蟻群算法；穩(wěn)定性；裝配經(jīng)驗；優(yōu)先關(guān)系中圖分類號：TH122；TP391文獻標識碼：AANovelApproachforAssemblySequencePlanningBasedonAntColonyAlgorithmAbstract：Assemblysequenceaffectsthequalityandcostofmechanicalproducts,anditisimportantinproductdesign.Ino
3、rdertoobtaintheassemblysequencerapidly,precedencerelationsamongcomponentswereintroducedandanimprovedapproachforassemblysequenceplanningbasedonantcolonyalgorithmwasproposed.Consideringthegeometricconstraint,components’stabilityandassemblingexperienceinassemblyprocess,theapproa
4、chcanbemorepracticalthanbefore.Dynamicalcandidatessetstrategybasedonprecedencerelationswasadoptedtoconstrainthesearchingspaceofassemblysequence;statetransitionrulewasimprovedbasedonassemblystabilityandlocal-globalupdatingruleofpheromonewereintroducedtoensureobtainingtheoptima
5、lornear-optimalsolutions.Finally,thefeasibilityandcalculationefficiencyoftheproposedapproachwereverifiedbyacasestudy.Keywords:Assemblysequenceplanning;Antcolonyalgorithm;Precedencerelation;Stability;Experience11.引言1裝配序列規(guī)劃（Assemblysequenceplanning，ASP）是先進制造技術(shù)中的一個研究熱點。產(chǎn)品裝配序列規(guī)1劃
6、是指在滿足一系列設(shè)計約束（如幾何特征、配合關(guān)系等）的條件下，來確定產(chǎn)品合適的裝配順序。它對產(chǎn)品的裝配效率和成本有著直接的影響[1]。長久以來，許多學者致力于裝配序列規(guī)劃問題的研究。Bourjault[2]首先將裝配關(guān)系聯(lián)接圖引入裝配序列規(guī)劃，此后DeFazio和Whitney[3]等在此基礎(chǔ)上進行了一系列研究，但問題規(guī)模始終是此類方法的瓶頸[1]。隨著研究的深入，專家系統(tǒng)、模擬退火算法、Petri網(wǎng)及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等人工智能技術(shù)，也被應用于裝配序列規(guī)劃中，并有不少研究成果出現(xiàn)。遺傳算法作為一種有效的算法也被廣泛應用于序列規(guī)劃[4-8]。1991年M.D
7、origo[9]等提出蟻群算法，1999年Failli和Dini[10]首次將之用于裝配序列規(guī)劃后，蟻群算法就被廣泛用于序列規(guī)劃研究中[11-15]。8這些方法從不同的角度取得了不少研究成果，但多數(shù)在于對算法本身的改進，而對裝配序列規(guī)劃方法本身的關(guān)注不夠。在裝配序列規(guī)劃中通?？紤]較多的是裝配體本身的幾何約束關(guān)系，而對重力作用下影響裝配順序的裝配穩(wěn)定性考慮不多，僅有少數(shù)涉及到[6,14]，且多僅在評價指標中給予了一定的體現(xiàn)；對在實際生產(chǎn)過程具有重要指導意義的裝配經(jīng)驗更是甚少關(guān)注。為使所求序列更貼近實際生產(chǎn)過程，本文將裝配過程穩(wěn)定性、裝配經(jīng)驗，納入序
8、列規(guī)劃影響因素中；并基于此改進了蟻群的搜索策略、轉(zhuǎn)移規(guī)則、信息素更新策略，將穩(wěn)定性、裝配經(jīng)驗等影響因素直接用于指導蟻群轉(zhuǎn)移，使得算法更適
