基于MATLAB的二维模拟退火优化排样系统

资 源 简 介

本项目运用MATLAB实现模拟退火算法，优化二维板材上不规则多边形零件的排样布局。支持旋转约束与边界限制，通过动态温度调度和邻域搜索提升材料利用率，并提供可视化排样结果。

详 情 说 明

二维模拟退火优化排样系统

项目介绍

本项目是一个基于模拟退火算法的二维排样优化系统，旨在解决不规则多边形零件在矩形板材上的高效排版问题。系统通过智能优化算法自动计算零件的最优放置位置与旋转角度，以最大化材料利用率，适用于制造业、服装、皮革等行业的材料切割优化场景。

功能特性

• 智能优化算法：采用模拟退火算法作为核心优化引擎，具备跳出局部最优解的能力。
• 复杂几何处理：支持不规则多边形零件的排样，内置高效的几何碰撞检测机制。
• 灵活约束支持：可设置零件的旋转角度范围，严格遵守板材边界限制。
• 自适应优化策略：动态温度调度与邻域搜索策略，平衡全局探索与局部开发。
• 结果可视化：提供最终排样布局的可视化图形展示及算法收敛过程曲线。

使用方法

1. 准备输入数据：在相应文件中定义板材尺寸（宽度、高度）、零件信息（每个零件的多边形顶点坐标、允许的旋转角度）以及模拟退火算法参数（如初始温度、降温速率等）。
2. 运行优化程序：执行主程序以启动优化计算过程。
3. 获取输出结果：程序运行完毕后，将生成最优排样方案（包含每个零件的最终位置和旋转角度）、材料利用率百分比、收敛曲线图以及排样结果的可视化图形。

系统要求

• 操作系统: Windows / macOS / Linux
• 软件环境: MATLAB (推荐 R2018b 或更高版本)
• 依赖工具包: 主要依赖MATLAB基础绘图与数学计算功能，无需额外工具箱。

文件说明

主程序文件承载了系统的核心调度与执行逻辑。它负责整合整个排样优化流程，具体包括：读取用户输入的板材、零件及算法参数；调用模拟退火算法引擎进行迭代优化求解；执行多边形零件的几何变换与重叠干涉检查；实时记录优化进程中的目标函数值以绘制收敛曲线；计算最终排样方案的材料利用率；以及生成并展示排样结果的可视化图像。