基于多尺度混沌变异粒子群算法的三维空间线缆敷设技术.pdf

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1、第53卷第9期机械工程学报Vol.53No.92017年5月JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGMay2017DOI：10.3901/JME.2017.09.144基于多尺度混沌变异粒子群算法的三维空间线缆*敷设技术1111,2王发麟廖文和郭宇王晓飞(1.南京航空航天大学机电学院南京210016；2.南京电子技术研究所南京210039)摘要：针对复杂机电产品线缆敷设困难问题，提出一种基于多尺度混沌变异粒子群算法的三维空间线缆敷设方法。首先分析了线缆敷设顺序对布线连通结果的影响，通过三维敷设空间环境的抽象建模，完成算法求解空间的定

2、义。为实现路径寻优的局部解逃逸，将混沌变异思想引入到粒子群算法中；利用不同变异尺度之间的相互竞争来促使整个种群对解空间进行分散式搜索，解决单一的变异尺度无法保证获取最优解的问题，提高了算法全局和精确的局部寻优性能。最后用4种标准测试函数对所提算法进行仿真试验，并将算法应用到某相控阵雷达的线缆敷设过程中，以验证所提方法的正确性。关键词：粒子群优化；混沌变异；多尺度；线缆敷设；复杂机电产品中图分类号：TP391ThreeDimensionalSpace-wiringTechnologyforCableHarnessBasedonMulti-scaleCha

3、oticMutationParticleSwarmOptimizationAlgorithm1111,2WANGFalinLIAOWenheGUOYuWANGXiaofei(1.CollegeofMechanicalandElectricalEngineering,NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Nanjing210016;2.NanjingResearchInstituteofElectronicsTechnology,Nanjing210039)Abstract：Forthecableha

4、rnesswiringdifficultproblemofcomplexmechatronicproducts,athreedimensionalspace-wiringtechnologyforcableharnessbasedonmulti-scalechaoticmutationparticleswarmoptimizationalgorithmisproposed.Firstly,theinfluenceofcableharnesswiringsequenceonconnectingresultisanalyzed,andthealgorith

5、msolvespaceisdefinedbyabstractmodelingofthreedimensionalwiringspaceenvironment.Torealizethelocalsolutionescapeofpathoptimization,theideaofchaoticmutationisintroducedintheparticleswarmoptimizationalgorithm.Tosolvetheproblemofsinglemutationscaledoesnotguaranteetoobtaintheoptimalso

6、lution,andimprovetheoverallandpreciselocaloptimizationalgorithmperformance,thecompetitivemechanismamongdifferentmutationscalesisusedtomakethewholepopulationtosearchthesolutionspacedistributed.Finally,fourkindsofstandardBenchmarktestingfunctionsarechosentotesttheproposedalgorithm

7、,andtheproposedmethodisvalidatedbyusingthealgorithmintheprocessofcableharnesswiringforacertainphasedarrayradar.Keywords：particleswarmoptimization；chaoticmutation；multi-scale；cableharnesswiring；complexmechatronicproducts集成化。大量的电气设备密集于系统平台上，用于10前言各设备和部件连接的线缆所传送的信号越来越多，频率越来越高，消耗的功率

8、也越来越大，对线缆的随着以航空、航天、船舶、电子、兵工等大型敷设提出了更高的要求和挑战。线缆本