基于多色集合理论的机内测量规划研究

针对机内测量中复杂工件测量规划的顺序问题,在遗传算法规划测量顺序前,引入了多色集合理论。通过对测试模型建立测量约束模型和围道布尔矩阵,然后用遗传算法规划出最佳的测量顺序。相较于直接使用遗传算法,所提出的方法提前划分各待测特征测量方式,进而在工件整体上实现更加高效的优化测量顺序。通过本研究所建立的方法,可以更好地规划机内检测方案,快速、准确地完成工件测量任务,进一步提高工业生产质量和效率。

数控机床局部机械故障多尺度自动化检测方法

提出一种多尺度故障特征描述的自动化检测方法。采集数控机床振动信号,利用硬、软阈值消除其中的噪声;凭借多色集合理论构建局部机械故障多尺度层次传播图,对同一层次和不同层次间的节点故障展开多尺度分析,形成单向传递的层次结构;从水平横向和垂直纵向两个方向上,利用布尔矩阵分析节点故障之间的相关性、直接分解关系以及间接分解关系,实现局部机械故障的多尺度描述,进而完成自动化检测。在仿真测试中,这种多尺度故障描述检测方法展现出了较高的准确性和检测效率以及较低的检测误差,与单一尺度振动信号阈值的检测方法对比,检测准确率明显提高。

基于PST层次结构的改进GA求解柔性车间调度问题

针对传统多色集合理论改进的遗传算法在求解柔性作业车间调度问题所呈现出的约束模型和染色体中无效信息较多,以及求解速度和精度不够理想的不足,提出基于多色集合层次结构的改进遗传算法。通过设置设备基准,将原来的工序—机床围道矩阵分割为基准与设备型号、设备型号与资产编号的关系矩阵,有效地降低了约束模型的数据量;对染色体长度的合理优化和设置批量基准的合批操作,有效地降低了染色体的时间和空间复杂度。通过对不同实例的仿真结果分析,验证了所提算法的优越性。

基于多色集合理论的概念设计建模和推理技术研究

对产品信息建模和推理技术的形式化方法进行了研究。将机械产品中存在的约束关系分为3类4种,在功能方法树中以边的形式进行了表示,建立了包含约束信息的功能方法树模型,在此基础上,利用多色集合理论的元素、统一颜色、个人颜色等概念以及多色图,建立了产品概念设计形式化结构模型;从功能分解和约束条件两方面进行了数学形式的描述、推理,给出了实现产品概念设计形式化推理的计算机算法流程;以隔振系统的概念设计为例,应用和验证了以上理论和方法。研究表明,基于多色集合理论建立的机械产品概念设计模型易于形式化描述和推理,方便计算机编程。

基于多色集合理论递阶系统的网络化制造资源优化配置

面向网络化制造资源优化配置,提出了一种基于多色集合理论(TPS)递阶系统的资源优化配置方法。将TPS递阶系统分为递阶关系层和递阶推理层,递阶关系层对制造任务信息、制造资源信息以及两者的匹配关系信息进行描述,并通过TPS建立统一的数学模型,递阶推理层进行数据计算和优化,借助于多色集合模糊数学模型相关表达和推理机制,利用粗集-层次分析法进行多目标决策的制造资源优化配置。最后,通过实例验证了该方法的可行性与有效性。

基于多色集合和粒子群算法的立体仓库货位分配优化

介绍了多色集合和粒子群算法的原理与方法,提出了基于多色集合和粒子群算法相结合的决策模型,以解决自动化立体仓库货位分配时货架的稳定性和出入库效率问题。利用多色集合理论对货架进行分区,在相应区域内利用粒子群算法对入库货位进行分配。在迭代过程中对粒子进行多样性处理,避免了结果陷入局部最优。通过实例证明该方法能在保证货架稳定性的前提下缩短入库时间,提高入库效率,解决了货位分配的优化问题。

基于多色集合理论和遗传算法的加工中心工步排序研究

针对加工中心上一次装夹下复杂的工步排序问题,通过实例介绍一种基于多色集合理论和遗传算法的工步排序优化算法。首先,在分析工步排序原则和典型工艺路线的基础上,根据多色集合理论建立加工中心上工步排序问题的约束模型。然后,以辅助时间最短为优化目标,建立其数学优化模型。最后,将遗传算法应用到工步排序中从而得出最优解。实例证明,在多色集合约束模型约束下的遗传算法能够很好地求解加工中心上的工步排序问题,排序结果接近最优且可以大幅提高加工中心的效率。

可靠性驱动装配过程建模方法

针对现有产品装配过程中可靠性难以保证的问题,以灰色系统理论与多色集合理论为建模工具,提出可靠性驱动的产品装配过程建模方法。描述了影响装配过程可靠性主要工步的确定方法,分析了影响各工步的主要因素,详细阐述了各因素与各道工步之间关系矩阵的建立方法及影响装配可靠性主要因素的确定方法,提出了针对各主要影响因素的可靠性控制措施,从而达到产品装配过程可靠性驱动的目的。以某加工中心数控转台可靠性驱动的装配工艺过程控制为例证明了该方法的可行性。

改进遗传算法求解柔性车间调度问题

目的为了克服传统遗传算法求解调度问题所存在的"早熟"现象,提出一种基于多色集合理论的改进遗传算法。方法应用多色集合理论建立柔性调度的约束模型,来保证初始解的质量,并结合BF启发规则来控制变异的方向,以此来避免改进算子中非法解的产生。结果通过实例比较,验证了改进遗传算法在解决柔性调度问题时的可行性与优越性。结论改进后的遗传算法能够有效地提高求解柔性调度问题的效率。

工步排序问题的约束模型及其遗传算法的求解

针对加工中心上的工步排序问题,以辅助加工时间最短为优化目标,基于多色集合理论建立了问题的约束模型.在约束模型中,使用多色集合理论中的围道布尔矩阵,直观、全面地描述了问题的条件约束,并方便了计算机编程.在模型约束下,采用遗传算法求解,并详细描述了编码、交叉和变异等操作过程.由于引入了约束模型,问题的所有解都被控制在有效解范围内,因此缩小了搜索空间,保证了得出的解都是有效解,并且能提高收敛到最优解的速度.实例证明,在模型约束下的遗传算法能够很好地求解加工中心上的工步排序问题,排序结果满足条件约束要求且接近最优.

汽车覆盖件冲压工艺规划建模技术

为提升工艺规划的智能化程度,应用多色集合理论建立了基于特征的汽车覆盖件的信息模型。利用多色集合建立了汽车覆盖件冲压工艺特征映射模型,实现了汽车覆盖件从设计特征到工艺特征的映射。在此基础上,提出了一种基于规则的工艺方案推理算法,并进行了汽车覆盖件冲压工艺规划的推理研究。最后,以汽车后盖板零件为例,对所提出的模型与算法进行了验证。

制造过程数据形式化语义建模

在总结制造过程数据内容和分析现有制造过程数据表达方法的基础上,提出一种基于多色集合理论的制造过程数据形式化表达方法,将制造过程数据所涉及的活动、对象、关系置于统一的以过程为核心的数学模型框架中。给出基于多色集的制造过程数据模型与过程描述语言(Process specification language,PSL)核心语义的映射关系,并对PSL核心语义进行扩展定义,以保证制造过程数据具有规范的过程语义。以一个齿轮轴工艺过程制造数据形式化语义定义为实例,说明基于多色集合理论和过程描述语言相结合的形式化语义建模方法在统一组织和关联描述制造过程数据以及维护语义一致性方面的可行性与有效性。

一种基于多色集理论的产品拆卸模型研究

针对现有拆卸模型存在的诸多不足,提出了一种基于多色集理论的产品拆卸模型。该模型中,基于多色集理论定义了零件单元连通性的概念和可拆卸性的概念,并分别设计了连通零件单元生成算法和可拆卸性判断算法。应用连通零件单元生成算法直接生成连通的零件单元,避免了在拆卸过程规划中许多非连通单元的干扰;利用可拆卸性判断算法对生成的连通单元进行筛选,剔除其中不合理的零件单元。在此基础上,建立基于多色集理论产品拆卸模型,以零件所受累计约束数的大小规划产品的拆卸序列,并构建了多色集递阶结构图表达产品的拆卸过程及拆卸序列。

钻铣镗类加工中心的概念设计与方案评估研究

提出一种基于多色集合理论的机械产品概念设计的推理算法 采用一个有效的多目标方案评估算法 ,综合应用了层次分析法、模糊规则和神经网络 ,对满足需求的方案集进行评估和优化选择 ,得出满足需求的最优方案 以钻铣镗类加工中心的方案设计为例 ,用文中方法进行概念设计 。

基于多色集合理论的机械产品概念设计方法研究

介绍了多色集合理论 ,指出了多色集合为计算机辅助概念设计、信息建模技术及其相关的推理技术提供了强有力的工具 ,使机械产品概念设计这一难以形式化的设计过程有了建模的可能 .给出了基于多色集合理论和功能方法树的机械产品概念设计的知识表达 .建立了贴近度函数 ,给出一个关于方案功能相对需求功能冗余程度的数学模型 ,通过给定冗余允许值排除不合理方案 .提出了基于多色集合理论的机械产品概念设计的设计步骤和实现流程图 ,为其它机械产品的概念设计提供帮助 .

基于统一建模语言和多色集合理论的工作流建模方法研究

在分析了统一建模语言和多色集合理论两种工作流建模方法优缺点的基础上,提出了基于统一建模语言和多色集合理论的工作流建模方法。将活动节点的两两组合作为多色集合的元素,将节点间的连接关系作为多色集合的围道,由此建立了从统一建模语言活动图到多色集合围道矩阵模型的转换机制,给出了工作流过程模型的路径求取算法。以企业备件采购申请过程为例,应用以上理论和方法,定量评价了工作流执行效率,从而重组和优化了该工作流过程。

基于多色集合的装配序列形式化推理方法

为减小装配序列的求解空间,提出了一种基于多色集合理论的装配序列的形式化推理方法,并建立了零件基本配合约束与自由度之间关系的多色集合矩阵。采用多色集合中的体与元素之间的模块布尔矩阵,描述产品的零件组与装配约束的对应关系,建立装配约束关系的方程组和联接件的装配数学模型,并给出求取约束关系方程组的算法。以装配约束关系方程组作为筛选可行装配序列的充要条件,提出可行装配序列的推理算法。最后以实例对该算法进行了说明。

基于JSS矩阵的装配误差传递路径求解方法

采用小位移旋量描述结合面误差,分析常见装配结合面的误差传递属性。定义包含工程语义的结合面符号用以描述结合面类型和配合关系。结合多色集合理论,建立可描述装配关系、结合面类型和误差传递属性的结合面及误差关系围道矩阵-结合面符号(Joint surface symbols,JSS)矩阵。提出基于JSS矩阵的装配误差传递路径搜索方法,建立结合面实际误差传递属性矩阵,讨论获取各误差分量传递路径的方法。针对并联误差传递路径的不确定性问题,提出以精度最高作为判别有效误差传递路径的依据,基于雅可比旋量理论建立误差模型,获取与装配体精度要求相关的误差分量的有效误差传递路径。以一个典型装配体的误差传递路径求解为例,验证了论文研究方法的可行性与实用性。

基于多色集合的连杆清洗夹具概念设计

根据连杆清洗机的设计要求,分析连杆清洗的主要工艺过程。阐述应用多色集合建立产品信息模型的基本理论。应用递阶结构功能方法树,建立了连杆清洗机夹具系统的功能方法树模型,并利用多色集合理论从功能分解和约束两方面出发对该模型进行了形式化。利用多色集合推理矩阵与约束矩阵,对夹具设计方案进行了求解。

基于统一建模语言和多色集合的并行设计过程研究

在分析现有并行设计过程建模研究的基础上,提出了一种基于统一建模语言(UML)和多色集合理论的并行设计过程建模与分析方法,分析了并行设计活动的连接形式、UML活动图的基本建模元素和基本模型结构.采用多色集合理论,将UML活动图节点间的连接关系和基本模型结构形式化,结合基于特征的零件和工艺并行设计过程,建立了UML活动图模型,从模型简化、路径求取和时间消耗等方面定量地分析了并行设计过程,实现了该模型到多色集合围道矩阵的映射.研究表明,该方法具有面向对象且易于被非专业人员理解和使用的特点,可以为产品设计过程建立形式化模型.通过对设计活动进行布尔运算和定量分析,发现了影响产品设计进程的关键环节,从而为并行设计的组织和实施提供了理论指导.