[發(fā)明專利]一種使用BP算法對發(fā)動機(jī)虛擬裝配時間進(jìn)行評價的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310577494.5
• 申請日: 2013-11-19
• 公開（公告）號: CN103593531A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹巖;杜江;方舟;解彪;白瑀;姚慧;曹森
• 申請（專利權(quán)）人: 西安工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種使用BP算法對發(fā)動機(jī)虛擬裝配時間進(jìn)行評價的方法，其特征在于，該使用BP算法對發(fā)動機(jī)虛擬裝配時間進(jìn)行評價的方法包括：

使用CATIA建立發(fā)動機(jī)的模型；將虛擬環(huán)境下人機(jī)交互方式和自動推理方式相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)裝配約束矩陣的生成；基于CATIA/DELMIA的仿真試拆卸的裝配路徑規(guī)劃，建虛擬裝配工作環(huán)境和創(chuàng)建虛擬裝配動作過程；測量裝配路徑并計(jì)算裝配時間；建立裝配時間評價模型并對裝配時間進(jìn)行評價。

2.如權(quán)利要求1所述的使用BP算法對發(fā)動機(jī)虛擬裝配時間進(jìn)行評價的方法，其特征在于，該使用BP算法對發(fā)動機(jī)虛擬裝配時間進(jìn)行評價的方法具體步驟如下：

步驟一、使用CATIA建立發(fā)動機(jī)的模型，選擇一級裝配體進(jìn)行模擬裝配，建立以下15個部件的模型：飛輪、曲軸、氣缸、活塞、活塞扣、進(jìn)氣閥、出氣閥、齒輪、氣缸帽、點(diǎn)火器、氣缸蓋、油箱、空氣過濾器、飛輪蓋、消音器；

步驟二、將虛擬環(huán)境下人機(jī)交互方式和自動推理方式相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)裝配約束矩陣的生成；

步驟三、基于CATIA/DELMIA的仿真試拆卸的裝配路徑規(guī)劃，建虛擬裝配工作環(huán)境和創(chuàng)建虛擬裝配動作過程；

步驟四、測量裝配路徑并計(jì)算裝配時間，測量出裝配路徑的長度，然后除以0.5?/?ms的平均移動速度，得出每個零件的裝配時間；

步驟五、建立裝配時間評價模型并對裝配時間進(jìn)行評價。

3.如權(quán)利要求2所述的使用BP算法對發(fā)動機(jī)虛擬裝配時間進(jìn)行評價的方法，其特征在于，步驟二中所述的約束矩陣的空間描述如下：

（1）自由干涉矩陣的生成

首先先選定（±x,?±y,?±z）軸的方向?，方向的選取必須覆蓋所有的拆卸方向，如果?cij=1，則表示零件?i?沿該方向拆卸受到零件?j?的阻礙，若?cij=0，則表示零件i?沿該方向拆卸不會受到零件?j的阻礙，得到六個自由矩陣；

（2）集成干涉矩陣

基于試拆法將步驟一中的六個自由干涉矩陣合并為一個集成干涉矩陣；

（3）拆卸序列的手動規(guī)劃

集成干涉矩陣的拆卸序列的手動規(guī)劃，然后將序列翻轉(zhuǎn)，得出裝配序列。

4.如權(quán)利要求2所述的使用BP算法對發(fā)動機(jī)虛擬裝配時間進(jìn)行評價的方法，其特征在于，步驟五首先需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，對網(wǎng)絡(luò)經(jīng)初始化后，使用函數(shù)Trainrp對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行449次訓(xùn)練后，使得網(wǎng)絡(luò)誤差平方達(dá)到了誤差目標(biāo)goal＝0.00001的水平，網(wǎng)絡(luò)模型的前期訓(xùn)練已經(jīng)結(jié)束，基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對裝配時間的評價模型已經(jīng)建成，只需輸入評價樣本的被標(biāo)準(zhǔn)化后的指標(biāo)數(shù)據(jù)樣本，就可得到評價數(shù)據(jù)。

5.如權(quán)利要求4所述的使用BP算法對發(fā)動機(jī)虛擬裝配時間進(jìn)行評價的方法，其特征在于，樣本的標(biāo)準(zhǔn)化：?

由于裝配時間與裝配體質(zhì)量都是值越小評價越好，所以對裝配時間進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化如下：?

T_i=1-（x_i-x_min）/(x_max-?x_min)

T_i為標(biāo)準(zhǔn)化目標(biāo)值；x_i為第i個樣本值；x_min為能取到的第i個最小值；x_max為能取到的第i個最大值；

對裝配件質(zhì)量進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化如下：?

M_i=1-m_i/m_總×10

M_i為標(biāo)準(zhǔn)化目標(biāo)值，m_i為第i個樣本值，m_總為裝配體總質(zhì)量；

對兩個樣本進(jìn)行合并標(biāo)準(zhǔn)化，將標(biāo)準(zhǔn)化后的矩陣轉(zhuǎn)化成數(shù)列作為輸入矢量，得出評價結(jié)果。