本文關(guān)鍵詞：基于混合遺傳算法的柔性制造系統(tǒng)調(diào)度研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,隨著全球經(jīng)濟和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,用戶對產(chǎn)品的需求日趨多樣化,這促使產(chǎn)品的生產(chǎn)模式由大批量生產(chǎn)向多品種、中小批量生產(chǎn)過渡。為了應(yīng)對激烈的市場競爭和滿足客戶多元化的需求,適于多品種、中小批量生產(chǎn)的柔性制造系統(tǒng)應(yīng)運而生。在柔性制造系統(tǒng)中,生產(chǎn)調(diào)度的優(yōu)化和調(diào)度系統(tǒng)的開發(fā)不僅能夠有效提高調(diào)度效率,而且能夠縮短產(chǎn)品制造周期、改善設(shè)備利用率,從而實現(xiàn)制造系統(tǒng)更深層次的柔性化。由此可見,柔性制造系統(tǒng)的調(diào)度研究具有極其重要的應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義。論文以柔性制造系統(tǒng)為研究對象,基于混合遺傳算法對其生產(chǎn)調(diào)度問題展開研究,主要研究內(nèi)容包括以下幾方面:首先,研究了柔性制造系統(tǒng)生產(chǎn)調(diào)度問題的優(yōu)化算法。在對遺傳算法和模擬退火算法的優(yōu)缺點進行分析的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了一種結(jié)合二者優(yōu)勢的混合遺傳算法,該算法在新解的接受機制和搜索行為上都進行了改進,并將模擬退火算法的Metropolis接受準則引入到算法的進化過程中。然后針對帶有單臺自動引導(dǎo)小車(AGV)的柔性制造系統(tǒng)生產(chǎn)調(diào)度問題,對該混合遺傳算法的遺傳算子、編碼和解碼方式進行改進。其次,利用改進的混合遺傳算法對帶有單AGV的柔性制造系統(tǒng)生產(chǎn)調(diào)度問題進行研究。根據(jù)具體的調(diào)度問題,結(jié)合生產(chǎn)實際,將單AGV調(diào)度和工件調(diào)度相集成,建立起調(diào)度問題的數(shù)學(xué)模型,并設(shè)計出AGV調(diào)度策略。為了驗證混合遺傳算法求解調(diào)度問題的可行性和優(yōu)越性,分別以混合遺傳算法和標準遺傳算法為工具對調(diào)度問題的求解過程進行實例仿真,得到了優(yōu)化的工件加工順序、AGV任務(wù)執(zhí)行路徑和調(diào)度結(jié)果甘特圖。仿真結(jié)果表明:較之標準遺傳算法,本文構(gòu)建的混合遺傳算法對柔性制造系統(tǒng)生產(chǎn)調(diào)度的優(yōu)化效果更好,在相同工件數(shù)目的前提下,混合遺傳算法能夠更大程度地提高設(shè)備利用率、縮短系統(tǒng)的總加工時間;此外,合理安排工件的加工時間同樣有利于提高設(shè)備平均利用率。最后,針對本校數(shù)字化設(shè)備實驗室的柔性制造系統(tǒng)進行調(diào)度系統(tǒng)的設(shè)計和測試運行。根據(jù)系統(tǒng)的需求分析,設(shè)計出調(diào)度系統(tǒng)的六大功能模塊,確定系統(tǒng)基于B/S的三層體系結(jié)構(gòu),并設(shè)計出系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。利用ASP.NET技術(shù)對調(diào)度系統(tǒng)進行測試運行,給出了主要功能界面的測試效果圖。測試結(jié)果表明:調(diào)度系統(tǒng)能夠滿足設(shè)計初衷,實現(xiàn)初始設(shè)計的各項功能,且運行穩(wěn)定。
【關(guān)鍵詞】：柔性制造系統(tǒng) 生產(chǎn)調(diào)度 混合遺傳算法 自動引導(dǎo)小車 調(diào)度系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH165;TP18
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 課題研究背景和意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-17
• 1.2.1 柔性制造系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 柔性制造系統(tǒng)生產(chǎn)調(diào)度的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3 研究內(nèi)容和章節(jié)安排17-18
• 1.3.1 研究內(nèi)容17
• 1.3.2 章節(jié)安排17-18
• 1.4 本章小結(jié)18-19
• 第二章 混合遺傳算法理論研究19-28
• 2.1 遺傳算法19-22
• 2.1.1 遺傳算法的基礎(chǔ)用語與基本操作19-20
• 2.1.2 遺傳算法的基本流程20-21
• 2.1.3 遺傳算法的特點21-22
• 2.2 模擬退火算法22-25
• 2.2.1 模擬退火算法的基本原理和流程22-24
• 2.2.2 模擬退火算法的特點24-25
• 2.3 混合遺傳算法25-27
• 2.3.1 混合遺傳算法的基本原理和流程25-26
• 2.3.2 混合遺傳算法的優(yōu)越性26-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第三章 基于混合遺傳算法的柔性制造系統(tǒng)單AGV調(diào)度問題研究28-55
• 3.1 問題描述28-29
• 3.2 AGV調(diào)度策略29-30
• 3.3 數(shù)學(xué)模型建立30-32
• 3.4 算法設(shè)計32-36
• 3.4.1 編碼和解碼方式32-33
• 3.4.2 適應(yīng)度函數(shù)33
• 3.4.3 遺傳算子33-35
• 3.4.4 控制參數(shù)的初值設(shè)置35
• 3.4.5 退溫函數(shù)35
• 3.4.6 新解的接受機制35
• 3.4.7 算法終止條件35-36
• 3.5 實驗仿真和結(jié)果分析36-53
• 3.5.1 實驗室平臺介紹36-39
• 3.5.2 仿真實驗軟件的編寫39-41
• 3.5.3 實驗結(jié)果及分析41-53
• 3.6 本章小結(jié)53-55
• 第四章 FMS調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計55-70
• 4.1 系統(tǒng)需求分析55-57
• 4.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計57-59
• 4.3 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計59-64
• 4.3.1 系統(tǒng)管理模塊60
• 4.3.2 訂單管理模塊60-61
• 4.3.3 資源管理模塊61-62
• 4.3.4 工藝管理模塊62
• 4.3.5 調(diào)度管理模塊62-63
• 4.3.6 實時監(jiān)控與異常管理63-64
• 4.4 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計64-69
• 4.4.1 數(shù)據(jù)庫選擇64-65
• 4.4.2 數(shù)據(jù)表設(shè)計65-69
• 4.5 本章小結(jié)69-70
• 第五章 FMS調(diào)度系統(tǒng)測試運行70-77
• 5.1 調(diào)度系統(tǒng)的實現(xiàn)技術(shù)70-71
• 5.2 調(diào)度系統(tǒng)測試71-75
• 5.2.1 調(diào)度系統(tǒng)登錄界面71-72
• 5.2.2 銷售訂單信息錄入界面72
• 5.2.3 銷售訂單查詢界面72
• 5.2.4 加工工藝管理界面72-73
• 5.2.5 設(shè)備基礎(chǔ)信息管理界面73-74
• 5.2.6 月計劃制定界面74
• 5.2.7 日計劃制定界面74-75
• 5.2.8 生產(chǎn)調(diào)度界面75
• 5.3 本章小結(jié)75-77
• 第六章 總結(jié)和展望77-79
• 6.1 全文總結(jié)77-78
• 6.2 研究展望78-79
• 參考文獻79-83
• 致謝83-84
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文84

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本文編號：286851