數(shù)控轉(zhuǎn)塔打字機最優(yōu)控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、為滿足鋼構(gòu)生產(chǎn)廠家跟蹤、掌握產(chǎn)品的質(zhì)量及用戶了解鋼構(gòu)產(chǎn)品相關(guān)信息的需要，鋼構(gòu)信息標(biāo)識在我國越來越受到重視，并且國家已出臺了相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)控轉(zhuǎn)塔打字機是壓力加工設(shè)備中最具發(fā)展?jié)摿Φ募瘷C、電、液一體化的產(chǎn)品，用于各類金屬薄板零件加工，可以一次性自動完成多種復(fù)雜孔型和淺拉深成型加工，廣泛應(yīng)用于鋼構(gòu)信息標(biāo)識加工。本文針對國內(nèi)外數(shù)控轉(zhuǎn)塔打字機發(fā)展現(xiàn)狀，分析了當(dāng)前常用打標(biāo)機的優(yōu)缺點，特別針對大范圍運動和高精度定位，提出一種數(shù)控轉(zhuǎn)塔打字最優(yōu)控制技

2、術(shù)的設(shè)計。開發(fā)了基于工業(yè)控制計算機（IPC機）結(jié)合可編程控制器（PLC）的開放式數(shù)控系統(tǒng)。具體的研究內(nèi)容如下：
　　 ⑴通過分析數(shù)控轉(zhuǎn)塔打字機的機械結(jié)構(gòu)，根據(jù)開放式數(shù)控系統(tǒng)的理念，完成數(shù)控系統(tǒng)硬件部分的關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計與研究。
　　 ⑵打字過程的刀具路徑優(yōu)化起著至關(guān)重要的作用，高效的刀具路徑優(yōu)化算法能夠減少換刀次數(shù)和優(yōu)化刀具移動軌跡，從而提高加工效率。數(shù)控轉(zhuǎn)塔打字加工屬于多點位加工，可抽象為基于旅行商問題（TSP）的路徑優(yōu)化

3、模型。在深入研究當(dāng)前刀具路徑優(yōu)化算法的基礎(chǔ)上，提出了基于遺傳算法的路徑優(yōu)化方案。
　　 ⑶針對常用遺傳算法在交叉操作上收斂速度較慢的不足，對現(xiàn)有的一些算法策略進(jìn)行了合理的選擇及運用。在選擇算子階段采用“精英保存策略”，并提出采用貪婪交叉算子來提高算法的收斂速度；在防止算法過早收斂方面，采用了自適應(yīng)變異操作策略。最后，在Matlab中，對遺傳算法在最優(yōu)路徑換刀上的設(shè)計進(jìn)行仿真，通過仿真實驗，發(fā)現(xiàn)路徑優(yōu)化系統(tǒng)在運算時間和求解精度上都