專利名稱：一種基于公差等級(jí)和遺傳算法的公差優(yōu)化分配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于公差等級(jí)和遺傳算法的公差優(yōu)化分配方法，它主要用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)中利用現(xiàn)代智能優(yōu)化算法對(duì)零件的公差進(jìn)行分配，屬于計(jì)算機(jī)輔助公差設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
常用的公差分配方法有等公差法、等精度法和基于遺傳算法的公差分配，但由于等公差法和等精度法并沒有考慮公差加工成本的問題，沒有達(dá)到優(yōu)化的目的，故本發(fā)明基于遺傳算法進(jìn)行公差優(yōu)化分配。在傳統(tǒng)的采用遺傳算法進(jìn)行公差優(yōu)化分配是對(duì)各公差環(huán)的公差值進(jìn)行編碼，其缺點(diǎn)是(1) 二進(jìn)制編碼符號(hào)串的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，并且其與公差值的精度要求有關(guān)，精度要求越高，編碼符號(hào)串的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，降低了運(yùn)算效率；(2)優(yōu)化的解不符合公差標(biāo)準(zhǔn)，甚至可能出現(xiàn)超過現(xiàn)有機(jī)加工能力的情況。本發(fā)明以我國制定的國家標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)進(jìn)行公差等級(jí)編碼，并進(jìn)一步進(jìn)行公差優(yōu)化分配。

發(fā)明內(nèi)容
I、目的本發(fā)明的目的在于提供一種基于公差等級(jí)和遺傳算法的公差優(yōu)化分配方法，它克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，以解決現(xiàn)有公差分配結(jié)果加工成本高及分配的公差值不是標(biāo)準(zhǔn)公差值等問題。2、技術(shù)方案本發(fā)明一種基于公差等級(jí)和遺傳算法的公差優(yōu)化分配方法，該方法包括以下步驟步驟一建立公差優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型；公差優(yōu)化是在滿足裝配功能要求的前提下，對(duì)誤差累積路徑中涉及的公差大小進(jìn)行合理分配，使得各公差的加工成本之和最低。根據(jù)這一定義建立公差優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型。公差優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型為目標(biāo)函數(shù)
權(quán)利要求
1.一種基于公差等級(jí)和遺傳算法的公差優(yōu)化分配方法，其特征在于該方法包括以下步驟 步驟一建立公差優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型； 公差優(yōu)化是在滿足裝配功能要求的前提下，對(duì)誤差累積路徑中涉及的公差大小進(jìn)行合理分配，使得各公差的加工成本之和最低；根據(jù)這一定義建立公差優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型為； η
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于公差等級(jí)和遺傳算法的公差優(yōu)化分配方法，其特征在于步驟六中所述的執(zhí)行遺傳進(jìn)化操作，其具體實(shí)現(xiàn)過程如下 (1)隨機(jī)產(chǎn)生第一代群體，并設(shè)定遺傳運(yùn)算的最大代數(shù)為200； (2)利用適應(yīng)度函數(shù)來計(jì)算群體中每個(gè)個(gè)體的適應(yīng)度，尋找其中的最優(yōu)個(gè)體和最差個(gè)體； (3)如果進(jìn)化代數(shù)沒有達(dá)到最大，則代數(shù)加1，并用上代最優(yōu)個(gè)體替換本代最差個(gè)體，然后對(duì)群體執(zhí)行選擇、交叉和變異遺傳操作，得到下一代群體； (4)重復(fù)步驟(2)至(3)，當(dāng)達(dá)到規(guī)定的最大代數(shù)后停止運(yùn)算，得到最優(yōu)解。
全文摘要
一種基于公差等級(jí)和遺傳算法的公差優(yōu)化分配方法，它包括以下步驟(一)建立公差優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型；(二)建立標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)據(jù)庫；(三)基于公差等級(jí)進(jìn)行編碼；(四)確定遺傳算法的適應(yīng)度函數(shù)；(五)設(shè)定遺傳算子；(六)遺傳進(jìn)化；(七)解碼得到對(duì)應(yīng)的公差等級(jí)，并查詢相應(yīng)的公差值。本發(fā)明利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的公差優(yōu)化分配，代替人工分配，提高了效率，節(jié)省了時(shí)間；同時(shí)，它是利用遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化分配，以加工成本最低為優(yōu)化目標(biāo)，降低了產(chǎn)品加工成本。它在計(jì)算機(jī)輔助公差設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域里具有較好的實(shí)用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)G06F17/50GK102622495SQ20121010913
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月13日
發(fā)明者孫占磊, 張志華, 趙罡, 韓鵬飛 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)