[發(fā)明專利]一種機(jī)電產(chǎn)品線纜組件優(yōu)化結(jié)構(gòu)的自動(dòng)生成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510054214.1
• 申請(qǐng)日: 2015-02-02
• 公開（公告）號(hào): CN104679947B
• 公開（公告）日: 2017-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張丹;李國(guó)聞;杜海遙;左敦穩(wěn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50;G06N3/12
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司32218
• 代理人: 瞿網(wǎng)蘭

1.一種機(jī)電產(chǎn)品中線纜組件優(yōu)化結(jié)構(gòu)的自動(dòng)生成方法，其特征是它主要包括以下步驟：

(1)對(duì)需要布線設(shè)計(jì)的機(jī)電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維空間預(yù)處理：將待布線機(jī)電產(chǎn)品的三維結(jié)構(gòu)模型中的可布線空間根據(jù)單位立方體進(jìn)行離散化，離散化的布線空間用離散的立方體中心點(diǎn)表示；

(2)根據(jù)機(jī)電產(chǎn)品布線工藝要求，以離散點(diǎn)到熱源距離、離散點(diǎn)到電磁干擾源距離為離散點(diǎn)設(shè)置工藝性權(quán)值value_P_i，并根據(jù)不同工藝性要求的重要性設(shè)定系數(shù)k_i與k，累加后即為該離散點(diǎn)針對(duì)不同工藝性的總權(quán)值value_P；然后通過將每個(gè)個(gè)體經(jīng)過的離散點(diǎn)的權(quán)值累加，引入計(jì)算個(gè)體適應(yīng)度的評(píng)價(jià)函數(shù)value，length為只考慮結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度的原評(píng)價(jià)函數(shù)；

$value\_P=\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{k}_i\×value\_P_i$

$length=\underset{i=1}{\overset{t}{\Σ}}\underset{j=1}{\overset{4}{\Σ}}\sqrt{{(P_{(i,j)}.X-P_{(i,j+1)}.X)}^2+{(P_{(i,j)}.Y-P_{(i,j+1)}.Y)}^2+{(P_{(i,j)}.Z-P_{(i,j+1)}.Z)}^2}$

value＝k×length+value_P

其中，k_i，k為不同工藝的評(píng)價(jià)系數(shù)，根據(jù)該工藝在布線中的重要性，在[0,1]的區(qū)間內(nèi)取值；t代表拓?fù)潼c(diǎn)數(shù)量，i,j分別代表存儲(chǔ)每個(gè)個(gè)體的表格中，某一點(diǎn)所在的行數(shù)和列數(shù)；同理，P_(i,j).X，P_(i,j).Y，P_(i,j).Z分別代表一個(gè)個(gè)體表格中，位于第i行、第j列的點(diǎn)的X，Y，Z坐標(biāo)；

(3)輸入電氣設(shè)計(jì)的接線表和所有線纜端口的位置，根據(jù)線纜端口數(shù)量n，隨機(jī)選取n-2個(gè)空間的離散點(diǎn)作為線纜的分支點(diǎn)，通過個(gè)體編碼方式進(jìn)行初始化種群，將第0代種群所有個(gè)體編碼完成后，則初始化完畢；然后利用遺傳算法計(jì)算線纜分支點(diǎn)位置及分支結(jié)構(gòu)；

(4)在遺傳算法雜交運(yùn)算中，遍歷查找雜交后的子代個(gè)體中有無相同節(jié)點(diǎn)；如果存在相同節(jié)點(diǎn)，則子代個(gè)體不滿足線纜組件結(jié)構(gòu)，隨機(jī)選擇相同節(jié)點(diǎn)中的任意一個(gè)繼續(xù)進(jìn)行交換；循環(huán)二次雜交操作，直至雜交得到的子代個(gè)體中沒有相同節(jié)點(diǎn)；

(5)在遺傳算法得到線纜結(jié)構(gòu)的全局最優(yōu)解后，用反編碼將最優(yōu)解可視化，得到多分支線纜的空間結(jié)構(gòu)。