輪廓擴展法下的汽車線束自動布線技術(shù)研究.pdf

1、隨著汽車技術(shù)不斷的提高和汽車性能不斷的提升，大量新興汽車電子技術(shù)和產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于汽車上。線纜作為汽車電子技術(shù)和產(chǎn)品的物理載體，有著至關(guān)重要的地位。由于汽車線纜日漸增多，布線空間緊張，所以合理的布置線纜也日漸復(fù)雜。一方面，因汽車空間結(jié)構(gòu)的限制和一些優(yōu)化設(shè)計上的要求，給汽車線纜布線帶來了較大的困難。另一方面，因傳統(tǒng)的人工布線方法過于繁雜陳舊，導(dǎo)致布線效率低，準(zhǔn)確度不高，設(shè)計不合理等現(xiàn)象的出現(xiàn)?，F(xiàn)有的布線方法已經(jīng)不能完全適應(yīng)于當(dāng)前環(huán)境，迫切需

2、要解決由此帶來的算法處理復(fù)雜、點對點式搜索的弊端。因此，設(shè)計一個算法處理簡潔，布線效果合理，能實現(xiàn)多線纜多目標(biāo)同時布線要求的布線方法和建立一個自動化程度高，功能完善，人機交互協(xié)調(diào)的線纜自動布線系統(tǒng)（WARS）將對汽車及機電裝備的發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。
　　本文以汽車電子技術(shù)及機電裝備快速發(fā)展所帶來的線纜類型多、數(shù)量大、密度高、信號復(fù)雜等布線技術(shù)新挑戰(zhàn)為背景，針對線纜布線算法復(fù)雜、效率低、適應(yīng)性差的現(xiàn)狀，以汽車和機電裝備線纜自動布

3、線方法為研究對象，開展以下研究工作：
　　1、研究線纜布局設(shè)計原則及建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型
　　根據(jù)線纜布局設(shè)計原則，分別從干涉問題、規(guī)則約束和優(yōu)化規(guī)則這三個方面進行詳細(xì)說明。同時，在汽車布線中，除了線纜布局設(shè)計原則外，還有一些關(guān)于汽車領(lǐng)域的專項設(shè)計要求，包括機械要求、設(shè)計要求、特征要求等等。根據(jù)上述設(shè)計原則，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。
　　2、研究一種基于輪廓擴展的自動布線方法
　　在布局設(shè)計原則的基礎(chǔ)上，制定布線思路及

4、過程。在基于實現(xiàn)多線纜共路徑同時布線的思維下，運用一種在輪廓擴展方法下的線纜自動布線算法。并對其進行改進，添加搜索步長因子，使擴展軌跡得到良好的收斂。對主干道進行簡化，解決在縱橫交錯的布線環(huán)境中路徑的“井”字問題。
　　3、設(shè)計WARS和分析布線實例
　　設(shè)計WARS的總體框架，并運用 UG二次開發(fā)技術(shù)對各模塊進行設(shè)計與實現(xiàn)，最后以機箱布線和汽車底盤布線實驗為例，說明本文研究的基于輪廓擴展方法的自動布線技術(shù)是一種有效的布線技

5、術(shù)，同時也證明了WARS的實用性。
　　本文研究基于輪廓擴展的線纜自動布線方法可以有效的解決布線算法處理復(fù)雜、點對點式搜索的問題，形成了一種可適用于復(fù)雜布線網(wǎng)絡(luò)、多約束的自動布線新方法。并且建立的線纜自動布線系統(tǒng)具有協(xié)調(diào)的人機交互，布線功能完善、自動化程度高等特點。在提高了布線效率的基礎(chǔ)上，還擴大了適應(yīng)范圍。研究成果將有助于提高汽車電子技術(shù)及機電裝備的設(shè)計水平、布線質(zhì)量，進而提高我國汽車及機電工業(yè)的核心競爭力及產(chǎn)品附加值，具有明顯