智能優(yōu)化排料方法研究.pdf

1、二維不規(guī)則排料問題是指，將一系列形狀各異的待排件排放在給定材料上，找出使材料的利用率最高的方案，減少原材料的浪費(fèi)。排料優(yōu)化問題是NP完全問題，在許多工業(yè)制造和生產(chǎn)領(lǐng)域都有著重要的應(yīng)用，也是研究的熱點(diǎn)。 本文給出了二維不規(guī)則排料的分層實(shí)現(xiàn)：最上層是負(fù)責(zé)排料布局過程整體優(yōu)化的智能優(yōu)化算法，它確定了各個不規(guī)則待排件的排放次序、旋轉(zhuǎn)角度和鏡像方式；接著是負(fù)責(zé)排料組織工作的啟發(fā)式BLF算法，它將排放次序、旋轉(zhuǎn)角度和鏡像方式確定了的不規(guī)則待

2、排件逐個放入面料，進(jìn)行排放；然后是不規(guī)則待排件的并靠判交算法以及負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)不規(guī)則待排件面積計(jì)算、旋轉(zhuǎn)、鏡像、移動等操作的幾何計(jì)算算法；最底層是不規(guī)則待排件的幾何表達(dá)方法，即柵格水平線掃描區(qū)間表示法。對每層一一進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)和闡述。 對于負(fù)責(zé)排料過程整體優(yōu)化的智能優(yōu)化算法，本文選取了遺傳算法、模擬退火算法、遺傳模擬退火算法和粒子群優(yōu)化算法應(yīng)用到二維不規(guī)則排料問題中。將一種基于慣性權(quán)值凹函數(shù)遞減策略的粒子群優(yōu)化算法引入優(yōu)化排料領(lǐng)域，與基于

3、慣性權(quán)值線性遞減策略的粒子群優(yōu)化算法相比較，提高了面料利用率。針對在迭代后期容易陷入局部最優(yōu)這一現(xiàn)象，本文提出了一種改進(jìn)的基于粒子位移鄰域變異的粒子群優(yōu)化算法，與慣性權(quán)值遞減策略相結(jié)合，形成基于粒子位移鄰域變異慣性權(quán)值遞減策略的粒子群優(yōu)化算法，并將之應(yīng)用到排料過程，與兩種基于慣性權(quán)值遞減策略的粒子群優(yōu)化算法對比，提高了面料利用率。最后對各智能優(yōu)化算法在排料中的應(yīng)用效果進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，展示了排料效果圖，對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行定量對比分析，得出如下