發(fā)布時間：2020-07-30 03:15

【摘要】：隨著現(xiàn)代信息技術的快速發(fā)展,制造過程的不確定干擾越來越弱,各部分聯(lián)系越來越緊密,作業(yè)配合越來越協(xié)調,制造系統(tǒng)狀態(tài)變化的離散性減弱,連續(xù)性增強,這就使得基于不確定性數(shù)學的離散事件動態(tài)系統(tǒng)理論對制造系統(tǒng)問題的研究顯得理論不充分,因此論文結合現(xiàn)代信息技術對制造生產(chǎn)系統(tǒng)的推動、變革和發(fā)展,從生產(chǎn)系統(tǒng)物流的規(guī)劃、資源配置、隨機動態(tài)過程的研究轉向基于系統(tǒng)物流結構、功能和過程的動力學本質和應用研究。論文重新對制造系統(tǒng)的主要物流現(xiàn)象進行了界定和分析,基于非線性系統(tǒng)動力學理論對制造系統(tǒng)的生產(chǎn)物流現(xiàn)象進行了深入的理論分析和仿真研究,分析了制造系統(tǒng)作業(yè)任務量與加工工件實體流的相互作用關系,構建了面向時間、空間、狀態(tài)連續(xù)變化的制造系統(tǒng)的生產(chǎn)物流理論框架,建立了單機制造、多機串行制造和多機串/并行制造工件實體流的動力學模型,探討了生產(chǎn)物流的混沌現(xiàn)象與控制方法,揭示了制造系統(tǒng)生產(chǎn)線工件實體流的振蕩機理。論文按照多體結構理論分析了制造系統(tǒng)的物流結構與功能,明確了制造系統(tǒng)與物流系統(tǒng)的基本組成、結構/功能屬性,提出了生產(chǎn)系統(tǒng)物流組織的“鏈束擺蕩”和“節(jié)束振蕩”的兩個生產(chǎn)物流作業(yè)原理。按照非線性動力學理論對制造物流系統(tǒng)進行了動力學分析,引入多體結構理論和非線性系統(tǒng)動力學理論,提出了制造系統(tǒng)物流動力學的概念,針對制造系統(tǒng)連續(xù)/周期物流問題,建立了機械制造系統(tǒng)中的物流動力學模型,提出了制造系統(tǒng)物流動力學分析方法,給出了制造系統(tǒng)物流動力學的Duffing一般數(shù)學模型。論文分析了單自由度非自治制造物流系統(tǒng)在任務量激勵和環(huán)境時變參數(shù)激勵下的的物流振蕩行為和規(guī)律,研究了制造系統(tǒng)物流受迫共振的振蕩規(guī)律,給出了其一次近似解和定常解的穩(wěn)定性條件。分析了具有自激因素的制造系統(tǒng)物流受迫振動的非線性和振蕩行為,給出了非共振與共振兩種情況下分別對應的一次近似解和定常解,以及非共振條件下自激振蕩條件,進行了共振條件下定常解的穩(wěn)定性分析。論文研究了由兩臺機器組成的制造系統(tǒng)進行一種/兩種類型零件的串/并行制造的物流非線性動力學問題,利用Hogg-Huberman多agent宏觀行為模型擬合具有串/并行結構的制造物流系統(tǒng)的物流動力學行為,拓展了Hogg-Huberman物流動力學模型,按照Hogg-Huberman理論即吸引子穩(wěn)態(tài)理論把物流穩(wěn)態(tài)不動點的尋找過程有效地轉化為納什平衡點的尋找過程,分析了兩類并行制造系統(tǒng)的物流穩(wěn)定性和分叉現(xiàn)象,仿真了在倍周期分叉出現(xiàn)后的物流混沌行為。論文提出了制造物流連續(xù)動力系統(tǒng)的時間離散化模型和混沌控制方法。按照制造物流連續(xù)動力微分方程與時間離散動力差分方程的映射互換性原理,通過制造物流系統(tǒng)的物流差分結構模型刻畫了物流作業(yè)的實際過程,給出了裝配物流系統(tǒng)的Malthus模型、Verhulst模型、Fibonacci模型、Battle模型等不同物流作業(yè)模型,分別進行了模型分析�；谥圃煜到y(tǒng)物流混沌控制的理論,給出了物流混沌控制的理論依據(jù)和數(shù)學判據(jù)。論文最后給出了單自由度串行制造系統(tǒng)和多自由度串/并行制造系統(tǒng)物流動力學數(shù)學模型,設計了中間緩沖區(qū),通過制造系統(tǒng)的物流仿真,分析了實際制造過程物流輸出的規(guī)律與存儲空間大小的聯(lián)系,并且證明了存儲空間量存在一個最佳有限值。
【學位授予單位】：武漢理工大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TH113
【圖文】：

以長距離運輸為主要作業(yè)時間的生產(chǎn)物流作業(yè)系統(tǒng)示意圖

距離運輸為主要作業(yè)時間的生產(chǎn)物流作業(yè)運輸生產(chǎn)系統(tǒng)物流動力過程示意圖，其中圖近及遠的次序依次在圖 2-3 所示的 (,)01a a、輸振蕩，圖 2-2b 表示運輸車輛（車隊）在區(qū)的物流量（即每個集散區(qū)間總的振蕩次a 不同集散區(qū)間的運輸擺蕩

圖 2-3 鏈束擺蕩柔性振子模型運輸生產(chǎn)系統(tǒng)的物流周期擺蕩方程，是裝卸運輸生產(chǎn)系統(tǒng)的任意連續(xù)振蕩示意圖。其中不同載設備的運輸時間，把不同集散點換算成時間點。

【參考文獻】

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本文編號：2774924