多头拱架型高精度贴片机的贴装工艺优化

摘要

针对美国环球仪器公司研发的GSM2型多头双拱架高速度和高精度贴片机,通过对拱架型贴片机贴装工艺过程的描述,首先引入适当的0-1决策变量,对单头贴片头拱架型贴片机的元器件贴装顺序问题和喂料器的位置排放问题建立起了准确、简洁的、集成的数学优化模型,并提出了包含排除重复贴装的新型约束条件,即一组保证模型所得解即为原优化问题可行解的充分必要条件;随后,在此基础上,研究多头拱架型贴片机关于元器件贴装顺序问题和喂料器的位置排放问题,又建立了以多头贴片头拱架型贴片机为对象的集成数学优化模型。根据已得到的数学模型,分别采用了改进的遗传算法和改进的模拟退火算法对拱架型贴片机的元器件贴装问题进行求解、优化和比较,分析比较了改进的遗传算法和改进的模拟退火算法之间的优劣。最后,对以含有四头贴片头的贴片机为实验对象,对待贴装20个元器件的PCB进行仿真实验,实验结果表明,改进的两种智能算法可以有效解决元器件贴装顺序问题,并具有很高的准确性及效率。

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第一章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 研究现状

1.3课题工作和结构安排

1.3.1研究分析

1.3.2工作实施

第二章 拱架式贴片机集成贴装工艺的数学优化模型

2.1 贴装工艺描述

2.2 数学模型建立

2.2.1 模型假设

2.2.2 单头贴片头贴装数学模型

2.2.3 多头贴片头贴装的集成优化数学模型

第三章 利用改进的遗传算法对多头贴片头模型进行求解

3.1 遗传算法介绍

3.1.1 遗传算法的概念

3.2改进的遗传算法实现

3.2.1参数编码

3.2.2初始种群的产生

3.2.3自动调整下的适值函数的确定

3.2.4遗传操作

3.3仿真实验

3.3.1预处理

3.3.2种群的初始化

3.3.3选择

3.3.4交叉

3.3.5变异

3.3.6实验数据

3.3.7实验绘图

第四章 利用改进的模拟退火算法对多头集成模型进行求解

4.1模拟退火算法的介绍

4.1.1模拟退火算法的实现形式

4.2改进的模拟退火算法的实现

4.2.1解空间

4.2.2目标函数

4.2.3新解的产生

4.2.4改进操作

4.3仿真实验

4.3.1算法的执行

4.3.2实验数据

4.3.3实验绘图

第五章 算法结果的分析和比较

5.1四种算法结果的比较

5.2算法结果的分析

第六章 结束语

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

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