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激光加工路径规划是激光加工中涉及到的重要问题之一,好的加工路径可以减少空行程运行时间、提高加工效率、降低生产成本,从而加快企业对市场的反应速度,提高市场竞争力。由于激光加工路径规划问题是典型的NP-hard问题,传统的优化算法及单一的智能算法很难求得其最优解,所以本文在现有研究的基础上,融合遗传和蚁群算法对该问题进行研究。本文设计了改进遗传蚁群算法,该算法前期采用遗传算法为蚁群遗传算法产生初始信息素;后期采用蚁群遗传算法,实现蚁群与遗传算法的融合。蚁群遗传算法中建立新的状态转移规则,使用动态挥发系数进行信息素更新,采用信息素和适应度动态调整交叉、变异概率,基于信息素和启发信息选择交叉、变异位置,设计了两种终止条件。对激光切割进行路径规划时,为使规划更具实际意义,建立了包含时间距离和热效应的多目标优化数学模型。针对激光切割路径规划的特点,将其归纳为广义旅行商问题,设计双重编码对轮廓扫描顺序及轮廓起点进行描述,算法设计时,除考虑到被切割件为多边形的情况还考虑到圆及椭圆的情况。通过构建的适应函数将多目标优化问题转化为单目标优化问题,同时动态控制适应函数,并改进了交叉与变异操作。对快速成型进行路径规划时,为减少快速成型轮廓扫描中的空程运行时间,结合激光扫描的运行特点,建立了时间距离最短的数学模型,分析了快速成型轮廓路径规划中轮廓起终点不同的情况,采用双重编码对轮廓扫描顺序及轮廓起点进行描述,并设计了相应的交叉、变异方法。在相应理论研究的基础上,采用C++语言并通过VC编制完成了激光加工路径规划设计软件,优化实例表明了算法的有效性。