分步求解切割路径的优化算法研究.pdf

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1、技术DOI：10．3969／j．issn．1009-9492．2014．09．022分步求解切割路径的优化算法研究徐晟逸，苏平，邓晖飞(广东工业大学机电工程学院，广东广州510006)摘要：为实现切割路径优化，提升加工效率，提出了分步求解切割路径的思想。第一步：引用坐标中心点概念，确定所有图案切割点，实现切割路径优化问题向旅行商问题的转化。第二步：设计遗传算子，在MATLAB下实现遗传算法对旅行商问题的仿真求解。与采用最邻近算法确定切割点方法的结果对比，前者最优路径(8845．2mm)为后者最优路径(9652．0mm)的91．6％，证明了提出算法的可行性。

2、关键词：切割路径优化；旅行商问题；遗传算法；最邻近算法中图分类号：TP312文献标识码：A文章编号：1009—9492(2014)09—0081—04ResearchonOptimizationAlgorithmforSolvingtheCuttingPathStepbyStepXUSheng-yi，SUPing，DENGHui-fei(SchoolofMechatronicEngineering，GuangdongUniversityofTechnology，Guangzhou510006，China)Abstract：Toachievethecutti

3、ngpathoptimizationandimproveprocessingefficiency，thispaperproposesathoughtofsolvethecuttingpathstepbystep．Thefirststepistocitetheconceptionofcenterpointofcoordinates，determineallpattern’ScuttingpointtoachievethetransformationofthecuttingpathoptimizationproblemtotheTSP．Thesecondste

4、pistodesignthegeneticoperatorsandrealizethesimulationofsolvingtheTSPbyGAintheMATLAB．Comp~edthemethodusingthenearestneighboralgorithmtodetermineallthecuttingpoints．thebestpath(8845．2mm)ofusethecenterpointofcoordinatesis91．6％ofthelatter’Sbestpath(9655．8mm)．Demonstratedthefeasibility

5、oftheproposedalgorithm．Keywords：cuttingpathoptimization；TSP；GA；nearestneighboralgorithmO引言这种智能算法相结合的混合算法，虽然取得了不切割是加工行业中一项重要的技术，随着科错的效果，但是计算起来复杂度高，效率低，不学技术的发展，企业对切割加工效率的要求越来适应快速生产加工的需求。李妮妮等作者提出了越高，切割加工的效率和质量将直接影响到生产一种基于局部搜索和遗传算法结合的切割路径优的效率和质量。针对大理石材的大批量切割生化算法。该算法从加工轮廓中提取节点，通过局产，提高加

6、工效率就显得尤为重要。为提升效部搜索法对节点进行局部路径优化，再运用遗传率，本文立足于优化切割路径这一点来实现。在算法求得切割最优路径。孙慧平等作者采用增加切割过程中，刀具的空走行程完全是无效行程，节点的方法把切割路径优化问题变换为经典旅行通过减少这些无效行程达到缩短单个产品的生产商问题，再用遗传算法实现求解。罗辞勇等作者时间，更是实现批量生产加工效率的跳跃。在切通过建立加工中空走路径优化的数学模型，将问割路径优化这一问题上，大量学者都做出了研题转化为旅行商问题后，采用自适应邻域遗传算究。COysu等作者在解决刀具优化问题时，提出法来求解。这些研究者在求解

7、切割问题时，均采了一种把遗传算法与模拟退火算法混合的方法n。用简化问题的思想，实现问题的分步求解。在计收稿日期：2014—03—15技术与机床算效率上都有了提升，但是在把问题转为旅行商“：第i个图案与第i+1个图案之间的切问题来求解时，局部搜索法和邻近算法都有自身割空走行程。的局部优化的弊端，并在很大程度上经简化后，分析模型，属于切割总行程中固定不变丢失了最优解空间。为了解决这些问题，本文提部分，无优化空间。因此模型可简化为：出基于坐标中心点实现切割问题向旅行商问题转minF()一+∑化的方法，使得简化后的解空间集中在一个包络这是一个复杂的组合优化问题，所

8、有可能的面积较小的范围内，极大概率的保留了最优解空组合数为(Ⅳ+l