[發明專利]一種基于蟻群算法的多尺寸鏈優化選配方法

在審

• 申請號: 201810246786.3
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN110298469A
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 陳響洲;楊余旺;葉磊;徐雷;沈興鑫;柯亞祺;鄭天鐿
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06N3/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 薛云燕

本發明公開了一種基于蟻群算法的多尺寸鏈優化選配方法。該方法步驟如下：1)選擇一組尺寸鏈，判斷是否有交叉鏈：若有，則執行2)；若沒有，則執行步驟4)；2)判斷是否有主次尺寸鏈混合：若有，則執行3)；若沒有，則執行5)；3)采用并行法選配主要尺寸鏈，采用主次選配法選配次要尺寸鏈，并執行6)；4)采用單尺寸鏈選配方法選配尺寸鏈，執行6)；5)采用并行法選配尺寸鏈；6)判斷選配結果是否滿足要求：若滿足，則繼續；若不滿足，則重復1)～5)；7)記錄優化序列與裝配質量，并判斷是否有未選配的尺寸鏈：若有，則重復1)～6)，若沒有，則輸出結果。本發明在裝配組合優化中具有選配速度快、全局搜索能力強等優點。

技術領域

本發明涉及計算機輔助優化選配技術領域，特別是一種基于蟻群算法的多尺寸鏈優化選配方法。

背景技術

計算機輔助選擇裝配是指裝配尺寸鏈中各組成環尺寸均按經濟加工精度制造，加工后逐一進行測量，并放入相應的零件庫內，利用計算機將待裝配的零件按規定的技術準則和經濟準則進行統籌規劃，使選配后的零部件剩余數量最少，產品的質量穩定。

多尺寸鏈的優化選配問題可以描述為：裝配體的尺寸鏈之間不是獨立的，而是存在一定的聯系，即一個尺寸鏈的變動會引起裝配體中其它尺寸鏈的變動，這種裝配尺寸鏈的優化選配問題稱為多尺寸鏈的優化選配問題。工程中常用的傳統優化方法有：遺傳算法、模擬退火算法、蟻群算法等。遺傳算法、模擬退火算法等非數值優化算法的目標函數及約束條件可以是線性和非線性的，可解決混合連續和離散變量的優化問題，執行過程相對簡單，但是應用遺傳算法進行求解時容易產生早熟現象、局部尋優能力差，而模擬退火算法對搜索空間的掌控能力差、運算效率也不高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種選配速度快、全局搜索能力強的基于蟻群算法的多尺寸鏈優化選配方法。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種基于蟻群算法的多尺寸鏈優化選配方法，包括以下步驟：

步驟1：選擇一組尺寸鏈，判斷是否有交叉鏈：若有，則執行步驟2；若沒有，則執行步驟4；

步驟2：判斷是否有主次尺寸鏈混合：若有，則執行步驟3；若沒有，則執行步驟5；

步驟3：采用并行法選配主要尺寸鏈，采用主次選配法選配次要尺寸鏈，并執行步驟6；

步驟4：采用單尺寸鏈選配方法選配尺寸鏈，執行步驟6；

步驟5：采用并行法選配尺寸鏈；

步驟6：判斷選配結果是否滿足要求：若滿足，則繼續；若不滿足，則重復步驟1～步驟5；

步驟7：記錄優化序列與裝配質量，并判斷是否有未選配的尺寸鏈：若有，則重復步驟1～步驟6，若沒有，則輸出結果。

進一步地，步驟3所述的采用并行法選配主要尺寸鏈，采用主次選配法選配次要尺寸鏈，具體如下：

并行法選配：當兩個或多個尺寸鏈之間的關系平等時，即是同種類型的尺寸鏈時，將各尺寸鏈中所包含的組成環零件作為一個合集統一優化選配，優化目標中平等地考慮每一個尺寸鏈，以得到盡可能多的合格優化實例，并使各尺寸鏈的平均精度指標最佳；

主次法選配：當主要尺寸鏈和輔助尺寸鏈之間有交叉關系時，優先保證和優化主要尺寸鏈的裝配精度，所以首先進行主要尺寸鏈的優化選配，在主要尺寸鏈優化結果的基礎上再選配輔助尺寸鏈。

進一步地，步驟4所述的采用單尺寸鏈選配方法選配尺寸鏈，具體如下：

將一組尺寸鏈串聯成一條單尺寸鏈并采用單尺寸鏈優化選配方法進行選配。

進一步地，步驟5所述的采用并行法選配尺寸鏈，具體如下：