【摘要】：隨著當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和市場(chǎng)需求模式的變化,制造業(yè)正在由傳統(tǒng)的粗放式集中控制模式向分散化增強(qiáng)型精確控制模式轉(zhuǎn)變。順應(yīng)上述變化,以德國(guó)"工業(yè)4.0"為代表的變革拉開(kāi)了以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命的序幕。本次變革將通過(guò)信息物理融合系統(tǒng)(CPS)和先進(jìn)制造技術(shù)的深度結(jié)合,形成CPS使能的分散化增強(qiáng)型制造模式,即信息物理融合生產(chǎn)系統(tǒng)(CPPS)。CPPS作為一個(gè)分布式的異構(gòu)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)的是集中式控制向分散式增強(qiáng)型控制的轉(zhuǎn)變,將建立高度靈活的個(gè)性化和數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)的生產(chǎn)模式。如何制定系統(tǒng)的運(yùn)行策略,處理不同單元間的協(xié)同關(guān)系,在不同的任務(wù)和目標(biāo)下,有效獲取任務(wù)和系統(tǒng)的數(shù)據(jù),對(duì)不同資源進(jìn)行調(diào)度,將直接影響到生產(chǎn)系統(tǒng)中任務(wù)能否高質(zhì)量、高效進(jìn)行。鑒于此,本文以面向離散制造的CPPS作為研究對(duì)象,對(duì)其運(yùn)行和調(diào)度策略展開(kāi)研究。首先,對(duì)工序知識(shí)庫(kù)形式、任務(wù)和設(shè)備資源的定義方式,以及二者間的匹配機(jī)制進(jìn)行研究,為系統(tǒng)運(yùn)行提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持;然后,確定系統(tǒng)運(yùn)行的目標(biāo)和約束,依據(jù)多智能體系統(tǒng)(MAS)的相關(guān)理論,設(shè)計(jì)一種基于動(dòng)態(tài)決策中心和動(dòng)態(tài)決策周期的雙層決策模式,包括優(yōu)化指標(biāo)、多階段合同網(wǎng)協(xié)商機(jī)制和基于遺傳算法的重調(diào)度方式,以保證系統(tǒng)的調(diào)度優(yōu)化結(jié)果;隨后,為了使系統(tǒng)有效識(shí)別和提取任務(wù)及設(shè)備資源的數(shù)據(jù),并按照設(shè)定的調(diào)度邏輯自治地執(zhí)行各工序,利用著色Petri網(wǎng)(CPN)建立系統(tǒng)運(yùn)行邏輯模型,分別建立任務(wù)執(zhí)行加工路線、工序執(zhí)行流程、調(diào)度協(xié)商過(guò)程的CPN,設(shè)計(jì)其中的顏色集、變量和函數(shù),論述其運(yùn)行和實(shí)現(xiàn)原理;最終,通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和案例分析,驗(yàn)證上述理論和方法的可行性和有效性。
【圖文】：

逡逑連，，如圖１－２所示。具體來(lái)說(shuō)ＣＰＳ的特點(diǎn)包括Ｗ下幾個(gè)方面：逡逑（１）邐ＣＰＳ能夠使信息與物理世界交互協(xié)同、深度集成，同時(shí)其系結(jié)構(gòu)具有開(kāi)逡逑放、動(dòng)態(tài)和異構(gòu)的特點(diǎn)，時(shí)間和空間的約束同時(shí)存在，復(fù)雜性高；逡逑（２）

本思想是使物理設(shè)備或軟件能夠模擬人類(lèi)認(rèn)知、思考和解社會(huì)的組織結(jié)構(gòu)、協(xié)作方式、進(jìn)化機(jī)制等［４４］。Ａｇｅｎｔ并沒(méi)有普遍意義基礎(chǔ)上給出的定義為：Ａｇｅｎｔ是一個(gè)具有控制問(wèn)題它可Ｗ是一個(gè)機(jī)器人、一個(gè)專(zhuān)家系統(tǒng)、一個(gè)過(guò)程、一個(gè)計(jì)算。該定義一般被稱(chēng)為弱定義。而Ｓｈｏｈａｍ［４６］給出的強(qiáng)定義為：可被包含了諸如知識(shí)、信念、承若、愿望和能力等精神狀態(tài)起來(lái)，Ａｇｅｎｔ具有如下特性［４７］：逡逑性：Ａｇｅｎｔ能在沒(méi)有人或外界程序介入時(shí)可Ｗ自行控制其狀能力：Ａｇｅｎｔ能通過(guò)一定的通信語(yǔ)言與其它實(shí)體交流并相互和解決能力：基于自身具備的知識(shí)系統(tǒng)和獲取的外界環(huán)境，解決自身問(wèn)題或?qū)ψ陨硐嚓P(guān)問(wèn)題進(jìn)行傳遞。逡逑、協(xié)商及協(xié)調(diào)能力：表現(xiàn)為對(duì)于單個(gè)Ａｇｅｎｔ無(wú)法解決的問(wèn)題，速的通過(guò)協(xié)調(diào)和合作共同解決或協(xié)商執(zhí)行某類(lèi)行動(dòng)等。逡逑用模型如下圖［４４］；逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TH186

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張曉冬;周宏麗;胡楊;趙東方;;基于共詞分析和社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析的我國(guó)計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)研究熱點(diǎn)[J];科技管理研究;2016年11期

2 尹超;羅鵬;李孝斌;李靚;;基于Multi-Agent的機(jī)床裝備資源優(yōu)化選擇方法[J];計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng);2016年06期

3 周濟(jì);;智能制造——“中國(guó)制造2025”的主攻方向[J];中國(guó)機(jī)械工程;2015年17期

4 徐劍;葉文華;楊斌;劉霞;;基于擴(kuò)展Petri網(wǎng)的飛機(jī)裝配線建模及平衡方法[J];計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng);2015年10期

5 韓杰;馬斌;黃寬;王長(zhǎng)濤;魏威;;基于蟻群算法的分布式CPS系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度設(shè)計(jì)[J];測(cè)控技術(shù);2015年02期

6 王鎵垠;;中國(guó)版“工業(yè)4.0”[J];中國(guó)投資;2015年02期

7 焦曉璇;景博;黃以鋒;;基于多變異位自適應(yīng)遺傳算法的CPS任務(wù)調(diào)度[J];電光與控制;2015年02期

8 羅文;;德國(guó)工業(yè)4.0戰(zhàn)略對(duì)我國(guó)工業(yè)轉(zhuǎn)型的啟示[J];玻璃鋼/復(fù)合材料;2014年11期

9 何廷潤(rùn);;“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略中CPS系統(tǒng)的挑戰(zhàn)與前瞻[J];移動(dòng)通信;2014年21期

10 鄭賢玲;;工業(yè)4.0:為客戶(hù)創(chuàng)造價(jià)值的思維模式[J];今日工程機(jī)械;2014年11期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 倫永亮;信息物理融合系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度理論與方法的研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2012年

2 馬巧云;基于多Agent系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)任務(wù)分配研究[D];華中科技大學(xué);2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 賴(lài)文龍;信息物理融合系統(tǒng)復(fù)雜過(guò)程自治協(xié)調(diào)控制策略研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2015年

2 魯川;面向信息物理融合系統(tǒng)的實(shí)時(shí)時(shí)空調(diào)度算法[D];廣東工業(yè)大學(xué);2013年

3 朱歷新;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工時(shí)定額技術(shù)研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2003年

本文編號(hào)：2560169