【技术实现步骤摘要】
一种多目标动态规划的电热丝自动布线方法
本专利技术涉及一种电热丝布线技术，尤其是一种管道加热器发热片中电热丝排布方法的研究领域，具体地说是一种多目标动态规划的电热丝自动布线方法。
技术介绍
发热片是加热器热量的来源，而发热片中电热丝的排布是影响该发热膜作用成效的关键因素。当前，企业的设计人员只是自行根据已知的电压功率等参数计算选择合适的电热丝径之后，在绘图软件中经过人工的多次尝试与修改得到最终的电热丝布线图。这样的布线方式不仅耗费了过多的时间与人力，更是对于布线是否均匀，电热丝利用率是否最大化，布局是否最优化都无法保证。在如今智能制造的时代，最大程度上降低设计生产的时间成本是企业提高经济效益的重要方式之一，所以依靠人力推理计算并绘图的作为已被淘汰，在电热丝布线过程中，巧妙地运用算法实现自动化布局并出图不仅为设计人员省去了重复繁琐的计算，更有效保证了布线图的质量。对于公司层面，这也是应对岗位人才流动速度加快，反复培训时间成本增加的策略。目前行业内没有针对电热丝自动化布线方法的研究，有学者利用传统单目标动态规划问题解决自动布局，其目标函数只是相对距离值最小时取得相应的...
【技术保护点】
1.一种多目标动态规划的电热丝自动布线方法，其特征是它包括以下步骤：步骤1、依据用户参数确定电热丝的规格以及排布结构；步骤2、明确多目标动态规划应用于电热丝布局的数学模型，确定算法模型；步骤3、根据确定的算法模型，通过多目标优化计算得到电热丝排布量的最大值以及排布间距的最优值，即得出最优解；步骤4、以最优解为依据，确定电热丝排布结构中单个阵列元对应布线图中的表现形式；步骤5、自动绘制电热丝布线图。
【技术特征摘要】
1.一种多目标动态规划的电热丝自动布线方法，其特征是它包括以下步骤：步骤1、依据用户参数确定电热丝的规格以及排布结构；步骤2、明确多目标动态规划应用于电热丝布局的数学模型，确定算法模型；步骤3、根据确定的算法模型，通过多目标优化计算得到电热丝排布量的最大值以及排布间距的最优值，即得出最优解；步骤4、以最优解为依据，确定电热丝排布结构中单个阵列元对应布线图中的表现形式；步骤5、自动绘制电热丝布线图。2.根据权利要求1所述的布线方法，其特征在于，所述的步骤1包括如下步骤：步骤1.1根据已知的用户参数确定排布电热丝的总长度L及电热丝宽度W；其数学表达式为：L＝RtW/ρ，LW/ab＝e其中R为电阻，t，a，b分别为发热膜的厚度，长度和宽度，e为电热丝布局面积占比；步骤1.2由排布结构决定电热丝的排布走向，为确定相应的算法模型做准备，排布结构的内容包括横向或纵向，串联或并联，分层或不分层的排布形式。3.根据权利要求1所述的布线方法，其特征在于，所述的步骤2包括如下步骤：步骤2.1定义此多目标动态规划解决布线问题的状态；其中状态i表示布局中电热丝排布的数量，由排布结构决定；状态变量定义为l以及j，其中l表示已排布电热丝的长度，j表示发热膜上未排布电热丝的空余长度；采用搜索法可写出函数模型如下：dfs(inti,doublel,doublej)进而得出布线问题动态规划求解的状态定义为：dp[i]＝{l,j}，根据不同的布线结构定义i值的约束范围；步骤2.2划分状态的每个阶段；在串联的布线结构中，状态的阶段划分体现为：i＝i+1在并联的布线结构中，状态的阶段划分体现为：i＝i+2n，n为并联组数；步骤2.3确定动态规划用于布线的目标函数；采用多目标动态规划的算法解决电热丝的布线问题，其目标函数如下：T(i)＝{max(l(i)),min(j(i))}表示既满足电热丝排布长度值最大又满足发热膜上排布剩余长度最小时得到的i值才是该动态规划解决布线问题的的最优解；对应的状态转移方程为：dp[i]＝max(l[i+1],l[i])；dp[i]＝min(j[i+2n],j[i])步骤2.4确定状态变量的边界条件；状态转移方程用于转换状态i得到对应的j与l的值，并以此作为状态能否进入下一阶段的依据，所以在递推的过程中必须有临界条件加以约束；初始条件由状态i的初始值决定，记为j(i0),l(i0)；当电热丝排布量增大，剩余长度接近于2c时达到j值...
【专利技术属性】
技术研发人员：高长水，胡丹，马成庆，屈中垚，刘壮，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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