基于改進遺傳算法的車間調(diào)度問題研究與應(yīng)用
發(fā)布時間:2022-10-05 21:43
車間調(diào)度問題(JSP)是計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)工程中的一個重要組成部分,它對企業(yè)的生產(chǎn)管理和控制系統(tǒng)有著重要的影響。在當(dāng)今的競爭環(huán)境下,如何利用計算機技術(shù)實現(xiàn)生產(chǎn)調(diào)度計劃優(yōu)化,快速調(diào)整資源配置,統(tǒng)籌安排生產(chǎn)進度,提高設(shè)備利用率已成為許多加工企業(yè)面臨的重大課題。 該論文在研究了作業(yè)車間調(diào)度問題數(shù)學(xué)模型和優(yōu)化算法的基礎(chǔ)上,將一種改進的自適應(yīng)遺傳算法應(yīng)用在作業(yè)車間調(diào)度中。該算法是將sigmoid函數(shù)的變形函數(shù)應(yīng)用到自適應(yīng)遺傳算法中,并將作業(yè)車間調(diào)度問題中的完工時間大小作為算法的評價指標(biāo),實現(xiàn)了交叉率和變異率隨著完工時間的非線性自適應(yīng)調(diào)整,較好地克服了標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法在解決作業(yè)車間調(diào)度問題時的“早熟”和穩(wěn)定性差的缺點,以及傳統(tǒng)的線性自適應(yīng)遺傳算法收斂速度慢的缺點。通過對幾個優(yōu)化實例的仿真計算,驗證了該算法在作業(yè)車間調(diào)度應(yīng)用中的有效性。 另外,利用遺傳算法和模擬退火算法在求解該類問題時的有效性和實用性,設(shè)計了一種可應(yīng)用于車間調(diào)度問題的混合遺傳算法。該混合算法將遺傳算法的局部搜索優(yōu)勢和模擬退火的全局搜索優(yōu)勢相結(jié)合,可以增加種群中個體的多樣性和算法的魯棒性。最后,通過...
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 選題目的及其意義
1.2 生產(chǎn)調(diào)度問題概述
1.3 生產(chǎn)調(diào)度問題的分類和特點
1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.4.1 車間調(diào)度問題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4.2 車間調(diào)度研究存在的問題及發(fā)展趨勢
1.5 論文研究的主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)
2 車間作業(yè)調(diào)度問題及其遺傳算法
2.1 車間作業(yè)調(diào)度問題描述
2.2 典型車間作業(yè)調(diào)度問題
2.3 車間作業(yè)調(diào)度問題研究的假設(shè)條件及數(shù)學(xué)模型
2.3.1 車間作業(yè)調(diào)度問題研究的假設(shè)條件
2.3.2 車間作業(yè)調(diào)度問題的數(shù)學(xué)模型
2.4 車間作業(yè)調(diào)度優(yōu)化算法
2.5 遺傳算法概述
2.6 遺傳算法的生物進化模型
2.7 遺傳算法基本思想及操作流程
2.7.1 遺傳算法基本思想及特點
2.7.2 遺傳算法基本操作流程
2.8 車間調(diào)度遺傳算法的設(shè)計
2.8.1 遺傳算法的設(shè)計步驟
2.8.2 編碼與解碼
2.8.3 適應(yīng)度函數(shù)的設(shè)計
2.8.4 遺傳操作
2.8.5 算法終止條件
2.9 本章總結(jié)
3 改進的自適應(yīng)遺傳算法及應(yīng)用
3.1 線性自適應(yīng)遺傳算法
3.2 自適應(yīng)遺傳算法的改進
3.3 改進的算法在車間調(diào)度問題中的表示
3.4 車間調(diào)度問題的算法實現(xiàn)
3.4.1 遺傳編碼設(shè)計
3.4.2 遺傳交叉操作
3.4.3 遺傳變異操作
3.4.4 作業(yè)車間調(diào)度改進算法的整體設(shè)計
3.5 實驗及結(jié)果分析
3.6 本章總結(jié)
4 混合遺傳算法及應(yīng)用
4.1 模擬退火算法基本原理
4.1.1 固體退火的物理過程
4.1.2 Metropolis接受準(zhǔn)則
4.1.3 模擬退火算法參數(shù)的選擇
4.1.4 模擬退火基本操作步驟
4.1.5 模擬退火算法的特點
4.2 混合遺傳算法概述
4.3 混合遺傳算法的主要操作步驟
4.4 實驗和結(jié)果分析
4.5 本章總結(jié)
5 基于改進算法的車間調(diào)度系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用
5.1 車間調(diào)度系統(tǒng)總體設(shè)計思想
5.1.1 設(shè)計中的關(guān)鍵問題
5.1.2 車間調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計思想
5.2 車間調(diào)度系統(tǒng)的功能
5.3 系統(tǒng)開發(fā)平臺和運行環(huán)境
5.4 系統(tǒng)各模塊及功能
5.4.1 車間調(diào)度系統(tǒng)登錄
5.4.2 車間調(diào)度系統(tǒng)解決標(biāo)準(zhǔn)LA01問題
5.4.3 車間調(diào)度系統(tǒng)的應(yīng)用仿真
5.5 本章總結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]自適應(yīng)遺傳算法交叉變異算子的改進[J]. 鄺航宇,金晶,蘇勇. 計算機工程與應(yīng)用. 2006(12)
[2]基于遺傳算法的動態(tài)資源調(diào)度問題研究[J]. 余舟毅,陳宗基,周銳. 控制與決策. 2004(11)
[3]JSSP基本約束特點分析及調(diào)度算法[J]. 吳怡,劉民,吳澄. 清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2004(10)
[4]基于人機集成的生產(chǎn)過程管理系統(tǒng)研究與開發(fā)[J]. 李斌,鐘毅芳,肖人彬. 工業(yè)工程與管理. 2004(05)
[5]基于MAS的車間調(diào)度控制系統(tǒng)的研究[J]. 李海真,許維勝,王中杰. 計算機輔助工程. 2004(03)
[6]求解作業(yè)車間調(diào)度問題的一種改進遺傳算法[J]. 張超勇,饒運清,李培根,劉向軍. 計算機集成制造系統(tǒng). 2004(08)
[7]分布式車間管理控制系統(tǒng)研究[J]. 劉世平,張潔,饒運清,李培根. 中國機械工程. 2001(12)
[8]混沌優(yōu)化方法的研究進展[J]. 王凌,鄭大鐘,李清生. 計算技術(shù)與自動化. 2001(01)
碩士論文
[1]基于混合遺傳算法的車間調(diào)度方法研究與應(yīng)用[D]. 丁書斌.大連理工大學(xué) 2006
[2]基于遺傳算法的車間調(diào)度系統(tǒng)研究[D]. 金志勇.武漢理工大學(xué) 2006
[3]基于遺傳算法的車間調(diào)度優(yōu)化及其仿真[D]. 何燕.武漢理工大學(xué) 2006
[4]基于遺傳算法的車間調(diào)度研究與應(yīng)用[D]. 歐陽珍.浙江大學(xué) 2004
本文編號:3686560
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 選題目的及其意義
1.2 生產(chǎn)調(diào)度問題概述
1.3 生產(chǎn)調(diào)度問題的分類和特點
1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.4.1 車間調(diào)度問題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4.2 車間調(diào)度研究存在的問題及發(fā)展趨勢
1.5 論文研究的主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)
2 車間作業(yè)調(diào)度問題及其遺傳算法
2.1 車間作業(yè)調(diào)度問題描述
2.2 典型車間作業(yè)調(diào)度問題
2.3 車間作業(yè)調(diào)度問題研究的假設(shè)條件及數(shù)學(xué)模型
2.3.1 車間作業(yè)調(diào)度問題研究的假設(shè)條件
2.3.2 車間作業(yè)調(diào)度問題的數(shù)學(xué)模型
2.4 車間作業(yè)調(diào)度優(yōu)化算法
2.5 遺傳算法概述
2.6 遺傳算法的生物進化模型
2.7 遺傳算法基本思想及操作流程
2.7.1 遺傳算法基本思想及特點
2.7.2 遺傳算法基本操作流程
2.8 車間調(diào)度遺傳算法的設(shè)計
2.8.1 遺傳算法的設(shè)計步驟
2.8.2 編碼與解碼
2.8.3 適應(yīng)度函數(shù)的設(shè)計
2.8.4 遺傳操作
2.8.5 算法終止條件
2.9 本章總結(jié)
3 改進的自適應(yīng)遺傳算法及應(yīng)用
3.1 線性自適應(yīng)遺傳算法
3.2 自適應(yīng)遺傳算法的改進
3.3 改進的算法在車間調(diào)度問題中的表示
3.4 車間調(diào)度問題的算法實現(xiàn)
3.4.1 遺傳編碼設(shè)計
3.4.2 遺傳交叉操作
3.4.3 遺傳變異操作
3.4.4 作業(yè)車間調(diào)度改進算法的整體設(shè)計
3.5 實驗及結(jié)果分析
3.6 本章總結(jié)
4 混合遺傳算法及應(yīng)用
4.1 模擬退火算法基本原理
4.1.1 固體退火的物理過程
4.1.2 Metropolis接受準(zhǔn)則
4.1.3 模擬退火算法參數(shù)的選擇
4.1.4 模擬退火基本操作步驟
4.1.5 模擬退火算法的特點
4.2 混合遺傳算法概述
4.3 混合遺傳算法的主要操作步驟
4.4 實驗和結(jié)果分析
4.5 本章總結(jié)
5 基于改進算法的車間調(diào)度系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用
5.1 車間調(diào)度系統(tǒng)總體設(shè)計思想
5.1.1 設(shè)計中的關(guān)鍵問題
5.1.2 車間調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計思想
5.2 車間調(diào)度系統(tǒng)的功能
5.3 系統(tǒng)開發(fā)平臺和運行環(huán)境
5.4 系統(tǒng)各模塊及功能
5.4.1 車間調(diào)度系統(tǒng)登錄
5.4.2 車間調(diào)度系統(tǒng)解決標(biāo)準(zhǔn)LA01問題
5.4.3 車間調(diào)度系統(tǒng)的應(yīng)用仿真
5.5 本章總結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]自適應(yīng)遺傳算法交叉變異算子的改進[J]. 鄺航宇,金晶,蘇勇. 計算機工程與應(yīng)用. 2006(12)
[2]基于遺傳算法的動態(tài)資源調(diào)度問題研究[J]. 余舟毅,陳宗基,周銳. 控制與決策. 2004(11)
[3]JSSP基本約束特點分析及調(diào)度算法[J]. 吳怡,劉民,吳澄. 清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2004(10)
[4]基于人機集成的生產(chǎn)過程管理系統(tǒng)研究與開發(fā)[J]. 李斌,鐘毅芳,肖人彬. 工業(yè)工程與管理. 2004(05)
[5]基于MAS的車間調(diào)度控制系統(tǒng)的研究[J]. 李海真,許維勝,王中杰. 計算機輔助工程. 2004(03)
[6]求解作業(yè)車間調(diào)度問題的一種改進遺傳算法[J]. 張超勇,饒運清,李培根,劉向軍. 計算機集成制造系統(tǒng). 2004(08)
[7]分布式車間管理控制系統(tǒng)研究[J]. 劉世平,張潔,饒運清,李培根. 中國機械工程. 2001(12)
[8]混沌優(yōu)化方法的研究進展[J]. 王凌,鄭大鐘,李清生. 計算技術(shù)與自動化. 2001(01)
碩士論文
[1]基于混合遺傳算法的車間調(diào)度方法研究與應(yīng)用[D]. 丁書斌.大連理工大學(xué) 2006
[2]基于遺傳算法的車間調(diào)度系統(tǒng)研究[D]. 金志勇.武漢理工大學(xué) 2006
[3]基于遺傳算法的車間調(diào)度優(yōu)化及其仿真[D]. 何燕.武漢理工大學(xué) 2006
[4]基于遺傳算法的車間調(diào)度研究與應(yīng)用[D]. 歐陽珍.浙江大學(xué) 2004
本文編號:3686560
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