复杂制造过程最优哈密尔顿圈算法的MATLAB仿真与分析.doc

摘要：当今的工业制造过程越来越复杂，产品生产批量化，单个产品组成零部件数量庞大，加工需要多道工序，且工序间连续性强，整个制造过程属于离散制造，这样必然会使生产制造过程复杂化。在这种情况下，加工方案的制定非常困难，像哪一道作为初始加工单元，单元加工的顺序排列关系等如何确定，按照组合论方法能够形成一个爆炸式的排列组合方案，在诸多方案中哪种最优化则是需要研究的课题。为此，本文提出了复杂制造过程哈密尔顿圈的优化算法，方法旨在解决复杂制造过程的最优化问题，使整个制造过程最优化，降低企业的生产成本。

哈密尔顿圈算法是解决产品加工优化问题的有效途径，即通过寻找最邻近点之间的距离，将所有要生产的产品连接起来组合成为最近路径且在这条路径上每个加工零件不进行重复加工。

另外，本文为了证实方法的有效性，使用了MATLAB工具对提出的方法进行了仿真分析。MATLAB具有简单灵活、方便可靠并且和实际工业生产结合紧密。使用MATLAB描述哈密尔顿圈，更容易为广大用户接受。通过数学建模的方法把实际产品加工转化成为数学顺序问题，再使用MATLAB程序进行编程描述，最后可以得到需要的结果。

关键字：复杂制造过程；哈密尔顿圈；路径优化；算法；最优路径

目录

摘要

ABSTRACT

引言-1

1　绪论-2

1.1　背景介绍-2

1.2　国内外研究状况-2

1.3　论文综述-2

2　复杂制造过程-4

2.1　复杂制造过程定义-4

2.2　复杂制造过程特征分析-4

3　复杂制造过程的图论算法-6

3.1　图论路径-6

3.2　关于最短路问题-6

3.2.1　两个相关定义-6

3.3　寻求最短路径的Dijkstra算法描述-7

3.4　寻求最短路径的Warshall-Floyd算法描述-7

3.4.1　Warshall-Floyd算法的基本步骤-7

3.5　寻找最优化路径的哈密尔顿圈算法描述-8

3.5.1　哈密尔顿图-8

3.5.2　哈密尔顿相关定义-8

3.6　哈密尔顿算法描述-9

4　数学建模-10

4.1　模型建立-10

4.2　系统模型规则-11

4.3　复杂制造过程的实际工业生产分析：-11

5　MATLAB分析-14

5.1　MATLAB的概况-14

5.1.1　MATLAB发生的历史背景-14

5.1.2　MATLAB的语言特点-14

5.1.3　MATLAB拥有的优越性-15

6　模拟仿真-17

6.1　最短路径Dijkstra算法-17

6.2　Warshall-Floyd算法中M文件程序如下-19

6.3　原哈密尔顿圈算法描述一-21

6.4　哈密尔顿圈描述二-22

6.5　哈密尔顿圈算法描述三-23

6.6　哈密尔顿圈算法描述四-24

6.7　哈密尔顿圈算法描述五-25

7　结果分析-27

致谢-28

参考文献-29