近年来电子行业快速发展,国内外电子厂商对印制电路板（PCB）的需求量不断增长,面对日益显现的资源紧缺和原材料价格上涨的市场形势,如何降低PCB的制板成本已成为PCB制造厂商需解决的问题。PCB在制造前需要先对子板图元进行排样,将各图元合理布局在母板上,然后再对整块母板进行掩模、显影等后续加工,加工完成后再对母板进行裁剪。由于市场上不规则形状的PCB越来越普遍,常规的矩形PCB排样方案已很难满足当前PCB制造厂商的需求。外形轮廓为直角多边形PCB若直接采用基于临界多边形（NFP）的不规则件排样算法进行排样,则无法充分利用PCB外形特点,导致排样效率较低,且较难直接应用到大规模PCB排样方案中。大多不规则件排样算法只考虑利用率而未考虑排样的整齐度,导致排样后的各子板PCB边界参差不齐,不仅增加了裁剪难度,同时在裁剪后也容易出现板边质量缺陷。于是针对以上问题,开展了对基于多目标优化的不规则PCB排样算法研究,主要工作如下:（1）针对不规则PCB排样问题给出了排样的数学模型,讨论了不规则件排样算法所需的向量理论基础以及凸多边形的碰撞检测算法,为后续的不规则PCB排样及其优化算法提供相应的理论支撑。（2）设计了基于碰撞检测的不规则PCB排样算法。针对不规则PCB的外形特点,利用包络法对PCB的弧形轮廓进行直角化处理,同时采用法向量扩增方法来处理样件间隙,在每块样件排样后对母板上的水平线进行规整进而提高子板边界整齐度,结合基于Minkowski和的快速碰撞检测算法,设计了适合PCB排样场合的不规则件排样算法。仿真结果表明,基于碰撞检测的不规则PCB排样算法相较于常规的基于NFP的排样算法在排样速度和整齐度上有一定优势,能够应对中大规模的PCB排样。（3）构建了不规则PCB排样的多目标优化模型。不规则PCB排样算法解决了排样的定位问题,由于样件的排样顺序和部分排样参数对排样效果有较大影响。为了能进一步提高不规则PCB的排样效果,将排样序列和排样参数作为决策变量,将板材利用率和子板边界整齐度作为优化目标函数,采用加权法和NSGA-Ⅱ的多目标优化算法来对不规则PCB的排样效果进行优化,构建了不规则PCB排样的多目标优化模型。仿真结果表明,不规则PCB排样的多目标优化模型能够进一步提高不规则PCB的排样效果,在板材利用率和子板边界整齐度的综合指标上相较于优化前表现更好。（4）针对PCB排样算法的实际应用场景,采用Vue3.x、MySQL和Qt5前后端分离的开发模式设计并实现了 PCB在线下单平台和排样管理系统。在PCB排样管理系统中实现了排样后的母板布局预览以及参数设置功能,以便管理人员实时查看排样效果并调整相应参数,使之达到相对满意的排样效果。PCB在线下单平台和排样管理系统为PCB制造厂商提供了一种在线下单和排样管理解决方案,同时也展现了基于多目标优化的不规则PCB排样算法的实际应用价值。