【摘要】：流水車(chē)間批組調(diào)度(Flowshop Scheduling with Batching, FSB)問(wèn)題在實(shí)際制造系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用背景,比傳統(tǒng)的流水車(chē)間調(diào)度問(wèn)題更復(fù)雜,有效的調(diào)度算法可以提高資源的利用率和生產(chǎn)效益。因此,FSB問(wèn)題的研究具有重要的理論和實(shí)用價(jià)值。相對(duì)于傳統(tǒng)的優(yōu)化方法,進(jìn)化算法在解決多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題時(shí)具有一定的優(yōu)勢(shì),因此本文采用進(jìn)化算法解決多目標(biāo)FSB問(wèn)題,針對(duì)FSB問(wèn)題的三個(gè)分支(帶有成組工件的FSB問(wèn)題、批交付FSB問(wèn)題以及具有批加工設(shè)備的FSB問(wèn)題)展開(kāi)研究,取得了較好的結(jié)果。主要內(nèi)容如下： 研究帶有成組工件的FSB問(wèn)題,建立了同組工件可拆分條件下的多目標(biāo)優(yōu)化模型,設(shè)計(jì)了多目標(biāo)混合遺傳算法(MOHGA).算法中引入基于累計(jì)排序策略和自適應(yīng)密度評(píng)估的適應(yīng)度計(jì)算方式更好地保持群體多樣性,并根據(jù)問(wèn)題的特征定義了兩種鄰域結(jié)構(gòu)進(jìn)行局部搜索提高算法的收斂速度。基準(zhǔn)問(wèn)題和實(shí)際問(wèn)題的求解結(jié)果,驗(yàn)證了所提算法的有效性。應(yīng)用有限Markov鏈的有關(guān)理論分析了MOHGA的收斂性。 構(gòu)建了批交付FSB問(wèn)題的多目標(biāo)優(yōu)化模型,首先對(duì)提前／拖期最小化問(wèn)題,分析了優(yōu)化調(diào)度的性質(zhì),給出了工件排序一定時(shí)確定開(kāi)工時(shí)間的最優(yōu)算法,實(shí)驗(yàn)分析了成組技術(shù)約束對(duì)提前／拖期目標(biāo)的影響。其次對(duì)包含提前／拖期在內(nèi)的多個(gè)目標(biāo)的高維優(yōu)化問(wèn)題,提出了利用權(quán)重向量控制進(jìn)化方向的可控權(quán)重進(jìn)化算法(CWEA)。仿真算例和調(diào)度實(shí)例的計(jì)算結(jié)果表明,CWEA能有效克服單純Pareto排序比較在解決高維優(yōu)化問(wèn)題時(shí)的困難,對(duì)于雙目標(biāo)和目標(biāo)數(shù)目較多的優(yōu)化問(wèn)題均能獲得較多的分布更均勻的解。 針對(duì)有不可用時(shí)間段約束的FSB問(wèn)題,提出采用工件的非置換排序以減少機(jī)器額外的空閑時(shí)間,并研究了機(jī)器有固定的不可用時(shí)間段和機(jī)器不可用時(shí)刻基于運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間兩種情況下的調(diào)度優(yōu)化。提出啟發(fā)式算法生成工件在各機(jī)器上的調(diào)度,基于改進(jìn)的可控權(quán)重進(jìn)化算法(ICWEA)優(yōu)化工件調(diào)度的優(yōu)先級(jí)順序。通過(guò)對(duì)不同規(guī)模的調(diào)度實(shí)例進(jìn)行計(jì)算,結(jié)果表明,ICWEA在求解該類(lèi)問(wèn)題時(shí)有較好的優(yōu)化效果。 研究具有批加工設(shè)備的FSB問(wèn)題。首先針對(duì)混合兩工序批調(diào)度問(wèn)題提出順序分批方法對(duì)工件進(jìn)行分批,采用改進(jìn)的可控權(quán)重進(jìn)化算法(ICWEA)優(yōu)化工件調(diào)度優(yōu)先排序。其次對(duì)工件有不同尺寸,批加工時(shí)間可變的兩機(jī)批調(diào)度問(wèn)題,設(shè)計(jì)了多目標(biāo)混合粒子群優(yōu)化算法(MOHPSO)進(jìn)行優(yōu)化,利用整批對(duì)換式鄰域進(jìn)行局部搜索。仿真實(shí)驗(yàn)表明,在求解兩機(jī)批調(diào)度問(wèn)題時(shí),MOHPSO算法性能優(yōu)于其他幾種多目標(biāo)粒子群優(yōu)化算法。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類(lèi)號(hào)】：F273;F425

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 楊開(kāi)兵;劉曉冰;;流水車(chē)間成組工件調(diào)度問(wèn)題的多目標(biāo)優(yōu)化算法[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用;2012年12期

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本文編號(hào)：2697619