留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于改进差分进化算法的自由曲面测量路径优化

王冠中 王士军 冉川东

王冠中, 王士军, 冉川东. 基于改进差分进化算法的自由曲面测量路径优化[J]. 制造技术与机床, 2024, (3): 51-56. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.03.007
引用本文: 王冠中, 王士军, 冉川东. 基于改进差分进化算法的自由曲面测量路径优化[J]. 制造技术与机床, 2024, (3): 51-56. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.03.007
WANG Guanzhong, WANG Shijun, RAN Chuandong. Optimization of free surface measurement path based on improved differential evolution algorithm[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2024, (3): 51-56. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.03.007
Citation: WANG Guanzhong, WANG Shijun, RAN Chuandong. Optimization of free surface measurement path based on improved differential evolution algorithm[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2024, (3): 51-56. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.03.007

基于改进差分进化算法的自由曲面测量路径优化

doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.03.007
详细信息
    作者简介:

    王冠中,男,1995年生,硕士研究生,主要研究方向数控机床算法优化。E-mail:670729744@qq.com

    通讯作者:

    王士军,男,1969年生,博士,副教授,主要研究方向为数控技术、智能制造技术。E-mail: Wsjwang2008@126.com

  • 中图分类号: TH721,TP18

Optimization of free surface measurement path based on improved differential evolution algorithm

  • 摘要: 为解决传统差分进化算法存在收敛速度慢、易陷入局部最优解以及由于个体选择的随机性导致求优稳定性差的问题,文章通过引入多重启动策略,多次运行算法并使用不同的随机种子,增加算法对空间的探索性,在一定程度上解决算法易陷入局部最优解问题;通过使用新的突变策略,在求优稳定性提高了约10%;通过引入参数自适应调节机制,动态地调整算法参数的取值,使收敛速度提高了约10%,并提高了算法的鲁棒性。

     

  • 图  1  局部检测路径示意图

    图  2  改进差分进化算法流程图

    图  3  Matlab仿真实验自由曲面

    图  4  使用$ \mathit{D}\mathit{E}/\mathit{a}\mathit{v}\mathit{e}\mathit{r}\mathit{a}\mathit{g}\mathit{e}/2 $策略生成的优化路径和优化过程曲线

    图  5  使用新策略生成的优化路径和优化过程曲线

    图  6  检测过程

    表  1  三维坐标点

    序号 x y z
    1 1.23 2.82 18.06
    2 0.86 3.27 19.45
    3 0.48 3.11 16.02
    4 1.98 3.49 29.53
    5 0.08 3.55 17.57
    6 1.31 2.14 13.58
    7 1.90 3.19 25.94
    8 0.28 2.95 13.84
    9 0.18 3.41 16.91
    10 0.97 3.47 21.83
    下载: 导出CSV

    表  2  仿真对比实验数据

    策略类别 $ DE/average/2 $
    1 2 3
    路径长度/mm 135.2 147.19 143.76
    优化时间/s 74 76 77
    策略类别 新策略
    1 2 3
    路径长度/mm 126.75 128.73 124.23
    优化时间/s 65 68 70
    下载: 导出CSV

    表  3  实际检测实验对比数据表

    数据
    算法
    优化路径
    长度/mm
    优化过程
    耗时/s
    测量机检测
    耗时/s
    “$ DE/average/2 $”策略 150.34 72 327
    新策略 124.58 66 295
    下载: 导出CSV
  • [1] 徐传法,王士军,王冉,等. 基于改进遗传算法的自由曲面测量路径优化[J]. 制造技术与机床,2022(6):158-163.
    [2] 白芸,高玉渊. 差分进化算法在旅行商问题中的应用[J]. 科学技术创新,2022,23:23-26. doi: 10.3969/j.issn.1673-1328.2022.21.007
    [3] 李中伟. 改进进化算法及其在旅行商问题中的应用[D]. 重庆:重庆大学,2008.
    [4] 梅觅,薛惠锋,谷雨. 旅行商问题的改进差分进化方法[J]. 信息技术,2011,35(2):20-23. doi: 10.3969/j.issn.1009-2552.2011.02.005
    [5] 张敬敏,李霞. 求解JSP的改进差分进化算法[J]. 计算机应用与软件,2013,30(6):143-146. doi: 10.3969/j.issn.1000-386x.2013.06.039
    [6] Fadhil S,Zaher H. A modified differential evolution algorithm based on improving a new mutation strategy and self-adaptation crossover[J]. MethodsX,2023,11(2):102276.
    [7] You X M,Zhang M,Yu Y. Research on optimization of traveling salesman problem based on differential evolutionalgorithm[C]. 2022 International Conference on Cloud Computing,Big Data Applications and Software Engineering (CBASE),2022 :246-249.
  • 加载中
图(6) / 表(3)
计量
  • 文章访问数:  58
  • HTML全文浏览量:  15
  • PDF下载量:  27
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 录用日期:  2024-01-11
  • 修回日期:  2023-11-09

目录

    /

    返回文章
    返回

    重要提示

    1. 唯一官方网站:1951.mtmt.com.cn

    2. 本刊编辑部、工作人员邮箱后缀为@jcs.gt.cn

    3. 电话

    010-64739683/79(稿件、进度)

    010-64739685(缴费、录用证明)

    4. 作者服务QQ群:238874846

    注意以上信息,谨防冒名、被骗!

    《制造技术与机床》编辑部