打孔机效能优化模型

摘要

目前社会信息化进程越来越快，各种新颖的设备充斥着电子市场，与此发展的同时PCB（印制电路板）的需求量持续增长，PCB的生产速度和成本将直接影响生产厂商的产能和效益。为了对PCB的生产过程中的打孔过程进行优化，本文对打孔机的打孔方案进行了数学建模，建立了刀具转换模型、精确求解最优打孔路径模型和基于遗传算法设计的打孔路径优化模型，对单钻头的打孔问题进行了分析和研究。
　　本文在参照打孔机刀具转换和行走方式的文献以及国内外关于解决TSP问题的方法研究的基础上，对PCB打孔机效能优化问题进行了数学建模。本文首先介绍了打孔机的工作方式和TSP问题的解决方法以及遗传算法的基本理论。其次根据基本理论先对打孔的刀具转换进行建模，得到约束条件，通过LINGO求解得到最优的刀具转换方案。然后设置相应的遗传算法，算法采用整数排列的编码方式，采用轮盘赌选择操作，两点交叉和两点变异，并加入了逆转化操作，对打孔路径进行优化，得到较优的路径。最后应用模型对文中的具体问题进行求解，之后给出了模型优化方案得到相对较优的打孔方案。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．1．1 工业背景

1．1．2 理论背景

1．2 研究内容

1．3 论文的组织结构

第二章 基本理论

2．1 TSP问题概述

2．2 遗传算法的理论基础

2．2．1 遗传算法概述

2．2．2 遗传算法的基本流程

2．2．3 编码

2．2．4 适应性函数

2．2．5 遗传算子

2．2．6 参数控制

第三章 PCB钻孔机走刀模型问题叙述

3．1 问题概述

3．2 问题分析

第四章 模型建立

4．1 刀具转换方案求解

4．1．1 模型假设

4．1．2 模型建立

4．1．3 约束条件

4．1．4 模型求解

4．1．5 模型说明

4．2 最优路径精确求解模型

4．2．1 模型建立

4．2．2 约束条件

4．2．3 模型说明

4．2．4 模型求解

4．3 遗传算法求较优路径模型

4．3．1 算法流程

4．3．2 编码

4．3．3 种群初始化

4．3．4 适应度函数

4．3．5 选择操作

4．3．6 交叉操作

4．3．7 变异操作

4．3．8 逆转化操作

4．3．9 遗传算法求解

第五章 模型应用

5．1 模型求解结果

5．2 结果分析

5．3 模型简化

5．4 简化后模型结果

第六章 模型分析与展望

6．1 模型分析

6．2 模型展望

参考文献

附录

致谢