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《基于遗传算法的激光打孔路径优化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第24卷第6期机电工程Vo.l24No.62007年6月MECHANICAL&ELECTRICALENGINEERINGMAGAZINEJun.2007基于遗传算法的激光打孔路径优化张礼兵,吴婷,袁根福,闫兴书(安徽建筑工业学院机械与电气工程系,安徽合肥230601)摘要:针对目前激光打孔过程中存在的问题,采用遗传算法对激光打孔路径进行优化。建立了路径优化目标函数模型,对激光打孔路径优化总体设计,遗传算法的实现所需要的适应度函数、选择算子、交叉算子、变异算子等遗传操作进行了说明,并通过实例说明,采用遗传算法对激光打孔路径进行优化
2、,可以显著地提高激光打孔加工效率。关键词:激光打孔;遗传算法;路径优化中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1001-4551(2007)06-0077-03PathoptimizationonlaserdrillingbasedongeneticalgorithmZHANGL-ibing,WUTing,YUANGen-fu,YANXing-shu(DepartmentofMechanicalandElectricalEngineering,AnhuiInstituteofArchitecture&Industry,He
3、fei230601,China)Abstract:Basedontheproblemoflaserdrillingprocessatpresent,pathoflaserdrillingwasoptimizedusinggeneticalgo-rithm.Objectivefunctionofpathoptimizationwasconstructed,theframeofpathoptimizationwasdesigned.Fitness,selec-tionoperator,crossoveroperator,mutati
4、onoperatorofgeneticalgorithmwereallexplained.Andbyanexample,thepathoptimizationonlaserdrillingbasedongeneticalgorithmcanimprovethemachiningefficiencyevidently.Keywords:laserdrilling;geneticalgorithm(GA);pathoptimization0前言1建立目标函数激光加工作为一种新型的加工方法,具有一般激光打孔问题可描述为:激光头从加工起
5、始点机械加工方法无法比拟的优势。激光打孔已广泛应出发,不重复、不遗漏地加工完所有孔,然后再回到用于飞机、汽车、制药、化工等多个行业。但是,在确起始点。这对数控编程而言,就存在如何安排孔的定激光打孔路线方面,即使采用现有的自动编程软加工顺序,使激光头所移动时间最短,即所谓最佳加件系统,仍然凭借编程人员的经验或依据某种规则工路线的问题。这一问题可归结为TSP问题,其中(如x方向优化、y方向优化或采用某一算法等方激光头扮演了旅行商的角色,而最佳走刀路线的目法)来确定打孔路线,这种钻孔加工路线往往并不标函数可选为激光头的空行程最短。根据
6、上面的描是最佳打孔路径。因此,研究激光打孔路径优化问述,以激光头的空行程最短为目标函数,建立数学模题对激光加工具有重要的现实意义。型,该数学模型可描述为:假设所加工孔的个数为遗传算法是一种新的全局优化搜索算法。它具n,通过n个孔并且每一个孔只经过一次的排列X=有/生成+检测0迭代过程的搜索算法。该算法具(v1,v2,,,vn),使得:n-1有科学性、先进性和实用性,非常适合用在多参数的[1-3]Td=Ed(vi,vi+1)+d(v1,vn)(1)工艺参数优化设计中。i=1本研究针对目前激光打孔过程中存在的问题,讨取最小值。论了采
7、用遗传算法对激光打孔路径进行优化的方法。式(1)中d(vi,vi+1))孔vi到孔vi+1的距离。收稿日期:2007-01-04基金项目:安徽省教育厅自然科学研究资助项目(2006KJ015C);安徽省高等学校青年教师科研资助项目(2005jq1143)作者简介:张礼兵(1974-),男,安徽金寨人,主要从事CAD/CAM方面的研究。#78#机电工程第24卷3.2选择算子2激光打孔路径优化总体设计选择算子采用适应度比例方法,在该方法中各采用遗传算法对激光打孔路径进行优化时,孔的个个体的选择概率和其适应度的值成比例。信息主要有x、
8、y坐标,直径和孔的位置4个参数,采用其数学模型描述为:设群体大小为n,其中个体孔的位置信息来标识孔,因此,在激光打孔路径优化i的适应度值为fi,则i被选择的概率Psi为:过程中,可以采用实数编码的方法。激光打孔路径优n化程序设计模块主要由编码、选择、交叉和变异等
