基于非支配排序与遗传算法的毛边锯材优化下锯算法研究

摘要：

[目的]为解决我国木材加工企业在毛边锯材锯切过程中存在出材率低和智能化加工能力不足的问题,本研究基于非支配排序与遗传算法提出一种毛边锯材优化下锯智能算法.[方法]通过分析毛边锯材下锯方式,确定了先截断后纵解再截断的加工方法.分析毛边锯材传统纵向等宽锯切方法不足,以出材率为最终求解目标,完成两阶段优化下锯模型构建.将毛边锯材视作无缺陷锯材进行下锯方案求解,同时考虑出材率与坯料价值,基于坯料宽度编码,采用非支配排序与拥挤度排序确定个体优劣,提出多种群寻优策略完成种群迭代,获取多种下锯方案.取出所有下锯方案对原含缺陷锯材模拟锯切,使用遗传算法寻找方案的最优下锯顺序,以得到最终下锯方案.选用C++编程实现算法功能,并通过OpenCV C++编程显示仿真锯切结果.实测毛边锯材分别采用传统等宽锯切方法与本算法对锯材进行模拟锯切,对比锯切结果以验证算法可行性.[结果]本算法在使用不同横向截断长度、不同输入坯料宽度和不同锯材的情形下,仿真锯切结果均优于传统等宽锯切方法,锯材完整坯料出材率与总出材率明显提升.[结论]优化下锯方法相比传统等宽锯切方法可提供更好的下锯方案,能在一定程度上实现毛边锯材优化下锯,为我国毛边锯材智能化加工提供一种新的解决方案.

关键词：毛边锯材、非支配排序、遗传算法、出材率、优化下锯

所属期刊栏目：43

分类号：S784(森林采运与利用)

资助基金：黑龙江省重点研发项目;中央高校基本科研业务费专项资金项目

在线出版日期：2023-03-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：155-165