[发明专利]一种飞机壁板铆接路径数值规划方法

权利要求书

1.一种飞机壁板铆接路径数值规划方法，其特征在于，包括：

基于染色体编码和适应度函数，采用遗传算法形成壁板铆接路径；

采用蚁群算法对壁板铆接路径进行优化；

所述基于染色体编码和适应度函数，采用遗传算法形成壁板铆接路径，具体包括：

步骤11，遗传操作参数初始化；随机生成若干铆接路径分布方案作为遗传操作的初始种群，设定遗传操作结束的信息素阈值δ₀和τ₀，以及遗传操作中的交叉和变异概率p_c和p_m；

步骤12，种群适应度计算；根据壁板铆接分区及染色体编码，利用适应度函数计算已有种群的适应度；

步骤13，选择、交叉及变异操作；根据已有种群的适应度以及设定的p_c和p_m，获取新的布局方式；

步骤14，适应度最优种群概率计算；在任意时刻t，分析得到在已有种群中适应度最优的种群，并分析其在种群中所占的概率τ_max，若τ_max≥τ₀，则转至步骤15，否则，转至步骤13；

步骤15，遗传算法结束，并输出铆接路径规划结果；取出在t时刻种群中出现概率最大的种群作为蚁群操作的输入，形成初始的蚁群操作信息素分布；

所述壁板铆接分区及染色体编码，具体包括：

结合划分的壁板分区域，确定基因组，使得包括每一个区域的信息以及在铆接时的路径信息，还有区域编号、位置信息，则壁板铆接区域的基因组表示为：

Region_k＝{ID_k,Seq_k}

其中，k指第k个铆接装配区域，也是染色体中的第k位基因组，k∈{1,2,3,...,(n+1)×m}；ID_k表示区域编号，是对壁板所有区域依次编号后的区域编号，Seq_k指在铆接区域ID_k时，采用的铆接顺序；结合壁板铆接装配特点，编码规则的赋值如下：

(1)铆接区域编号k是1～(n+1)×m的任意一个整数，在数值上等于铆接区域的总数；

(2)铆接区域编号ID_k根据长桁位置和卡板位置确定，依次进行编号，取ID_k＝ij,(i∈1,2,3,...,n+1,j∈1,2,3,...,m)；

(3)铆接顺序Seq_k为1～q的某一整数，q为铆接区域中所有顺序的个数，q的取值为6；在壁板铆接时，先沿着铆接路径按一定间隔铆接定位钉，然后依次将剩下的铆钉全部铆接完毕；

所述适应度函数，具体包括：

适应度函数是用来衡量个体优劣的标准，选择壁板铆接最大变形V_max和测量点变形的均方根V_rms为变形评价函数，均方根函数定义如下：

式中：N为测量点的个数；X_i为测量点的变形；

在壁板上均匀选择N个测量点，通过铆接路径长度L来评价铆接成本的高低，如下式，适应度函数Fitness(P_s)取值越大，表明该个体越好；

式中：L_max为最大的铆接路径长度，取中心法的铆接路径；L_i为第i个铆接区域的铆接路径长度；P_s为染色体s表示的铆接路径。