[发明专利]基于混合离散教与学优化算法的焊接路径规划方法和系统

权利要求书

1.一种基于混合离散教与学优化算法的焊接路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)获取多个焊点p1，p2，…，pN及其坐标，先后对获得的所有焊点进行M次随机化处理，以得到M个不同的焊点序列，并设置计数器i＝1，其中N表示获取的焊点总数；

(2)判断计数器i是否大于迭代总数，如果是则转入步骤(16)，否则转入步骤(3)；

(3)判断前一次迭代过程中获得的退火温度是否小于当前的退火温度如果是则将当前的退火温度更新为然后转入步骤(4)，否则将当前的退火温度更新为然后转入步骤(4)；

(4)从当前的M个焊点序列中选择焊接路径长度最短的一个焊接序列作为教师序列Route_t，剩余的所有焊接序列都是作为学生序列Route_s，从教师序列Route_t中随机选择两个焊点并交换其在该教师序列中的位置，以获得更新后的教师序列Route_t′，并判断教师序列Route_t对应的焊接路径长度是否大于更新后的教师序列Route_t′对应的焊接路径长度，如果是则将更新后的教师序列Route_t′赋值为教师序列Route_t，然后进入步骤(5)，否则直接进入步骤(5)；

(5)从教师序列Route_t中随机获取一个焊点，将该焊点插入该教师序列Route_t中随机选取、且不同于该焊点原来位置的一个位置，以获得另一个更新后的教师序列Route_t″，并判断教师序列Route_t对应的焊接路径长度是否大于另一个更新后的教师序列Route_t″对应的焊接路径长度，如果是则将另一个更新后的教师序列Route_t″赋值为教师序列Route_t，然后进入步骤(6)，否则直接进入步骤(6)；

(6)对于每一个学生序列Route_s而言，从该学生序列Route_s中随机选择两个序号n₁和n₂，根据序号n₁和n₂对学生序列Route_s进行处理，以得到新的学生序列Route_s′；

(7)判断学生序列Route_s与步骤(6)得到的新的学生序列Route_s′之间的差值ΔC是否大于0，如果是则将新的学生序列Route_s′赋值为学生序列Route_s，并进入步骤(9)，否则进入步骤(8)；

(8)产生随机数r∈[0，1]，并判断是否有成立，如果是则将新的学生序列Route_s′赋值为学生序列Route_s，并进入步骤(9)，否则直接进入步骤(9)；

(9)对于每一个学生序列Route_s而言，从该学生序列Route_s中随机选择两个序号m₁和m₂，从当前的M个焊点序列中随机选择一个不同于学生序列Route_s以及教师序列Route_t的序列Route_rs，根据m₁和m₂对序列Route_rs进行处理，以得到新的学生序列Route_s″；

(10)判断学生序列Route_s与步骤(9)得到的新的学生序列Route_s″之间的差值ΔC′是否大于0，如果是则将新的学生序列Route_s″赋值为学生序列Route_s，并进入步骤(12)，否则进入步骤(11)；

(11)产生随机数r′∈[0，1]，并判断是否有成立，如果是则将新的学生序列Route_s″赋值为学生序列Route_s，并进入步骤(12)，否则直接进入步骤(12)；

(12)对于每一个学生序列Route_s而言，从该学生序列Route_s中随机获取两个序号，并利用2-opt算子对这两个序号之间的所有焊点进行处理，从而得到新的学生序列Route_s″′；

(13)判断学生序列Route_s与步骤(12)得到的新的学生序列Route_s″′之间的差值ΔC″是否大于0，如果是则将新的学生序列Route_s″′赋值为学生序列Route_s，并进入步骤(15)，否则进入步骤(14)；

(14)产生随机数r″∈[0，1]，并判断是否有成立，如果是则将新的学生序列Route_s″′赋值为学生序列Route_s，并进入步骤(15)，否则直接进入步骤(15)；

(15)从所有学生序列中选择一个对应的焊接路径最长的学生序列Route_bs，从教师序列Route_t中随机选择两个序号q₁和q₂，根据序号q₁和q₂对教师序列Route_t进行处理，以得到新的教师序列Route_t′，并判断新的教师序列Route_t′对应的焊接路径长度是否小于教师序列Route_t对应的焊接路径长度，如果是，则将新的教师序列Route_t′赋值为教师序列Route_t，然后设置计数器i＝i+1，并返回步骤(2)，否则设置计数器i＝i+1，并返回步骤(2)；

(16)根据得到的教师序列Route_t中的所有焊点确定焊接顺序。