面向多目标工艺参数优化方法研究及软件开发

摘要

高速、超高速磨削加工的工艺参数设计决定了工件表面的完整性及加工效率。多目标优化方法通过确定的目标函数模型和约束决策变量，为工艺参数的设计提供了多种选择。本文的主要内容和成果如下：
　　（1）讨论了多目标优化算法的基础理论，并对基于NSGA-Ⅱ的函数gamultiobj函数的拥挤度距离、密度估计、约束处理以及主要的流程等进行了研究。
　　（2）为了使得多目标优化结果符合决策者的需要，将多目标优化算法、核主成分分析法和混合种群遗传反演算法相结合，用于关键决策变量的反演，满足决策者参数设计的需要。
　　（3）提出将优化算法、核主成分分析法、混合种群反演算法（gamultiobj-KPCA-MPGA）相融合。将此融合算法用于实际磨削加工工艺参数反演，与SGA反演方法相比，结果证明该方法的优越性。
　　（4）为了方便决策者对反演结果的获取，利用C＃、MATLAB和数据库相结合的方式，开发了多目标优化工具软件。利用高速磨削加工获取的实验样本，检验了软件的可行性和可靠性，能够较好的解决多目标优化问题。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景及其重要意义

1.2国内外相关研究现状

1.3 主要研究内容及结构安排

1.4 本章小结

第二章 多目标工艺参数优化工具的总体方案设计

2.1 需求分析

2.2 多目标优化工具的研制方案

2.3 C#与MATLAB混合编程及接口的实现

2.4 软件数据库设计

2.5 本章小结

第三章 多目标优化关键技术研究

3.1 多目标优化关键技术的概述

3.2 常见的多目标优化算法分析

3.3 基于NSGA-Ⅱ函数的gamultiob算法

3.4 多目标优化算法、核主成分分析法、混合种群反演算法的融合

3.5 本章小结

第四章 多目标优化工具的功能模块开发

4.1 模型求解模块

4.2 参数优化模块

4.3 参数反演模块

4.4 多目标工艺参数优化工具测试

4.5 本章小结

第五章 多目标工艺参数优化工具的应用测试

5.1 基于磨削加工工艺参数与表面粗糙度的实验模型构建

5.2 实验验证

5.3 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 论文总结

6.2 研究展望

参考文献

致谢