基于Petri网的柔性制造系统调度问题的研究

发布时间：2020-06-04 07:29

【摘要】：柔性制造系统(FMS)是一种高度自动化的制造系统,具有高效率、高质量、高柔性等一系列优点。但FMS设计、实现过程相当复杂,具有投资费用高、技术密集的特点,所以对系统进行建模和仿真是非常必要的。生产调度问题是FMS的关键问题,一直受到理论界和控制界的广泛关注。调度的目的是为了充分利用现有资源,尽量缩短制造周期,提高企业竞争力。Petri网作为形式化描述与分析的工具,已经成为柔性制造系统中建模和分析的主流技术之一。 本文主要研究基于Petri网的柔性制造系统的调度问题,针对一些典型的柔性制造系统调度问题,提出了有效实用的启发式算法。主要工作如下： 1.分析了国内外FMS生产调度问题的建模方法和调度策略,设计了调度仿真的软件平台,将Petri网模型存储于数据库中,可以方便的测试各种模型与调度算法。 2.为了加快搜索速度,在A*算法和回溯算法相结合的混合搜索算法基础上进行了改进,加入移动窗口的概念,本文称改进后的算法为动态启发式搜索算法。算法对Petri网模型进行了目标搜索,同时测试几个不同的启发函数对目标结果的影响。实验结果表明改进后的算法提高了搜索效率。 3.对FMS调度问题进行了深入的研究,包括FMS动态调度和FMS调度中自动引导小车路径寻优两个问题。
【图文】：

上面实验数据表明算法减小了搜索节点数，缩小了状态空间，使计算在较短时间内得到调度问题的近似最优解，为解决大规模FMS调度问题提供了依据。例如图5.1是启发函数气，d=5，h=5时调度结果截图。

一t25一t26一 t12一tll一tl3一tl4~tls一tl6~t12一t31一t32一t33~t34一t35一t36一t一3~t一4一tls一tl6。通过变迁触发序列就可以分析调度中各个操作执行的先后顺序，从而产生FMS的一个调度，与该变迁序列对应的甘特图如图5.2所示。 M]M1MZM3MZM3M一 MZM3MIMZM飞 MlMZM〕242乞 303336 404446 586165677074M，M、M、M， M3MMZMIMZMZM一MZM万MZ 121620 2426283C323335 4244485052545658M一M， MZMZM，MZ J3:Leseseses〔二二二Leseseseseseswe一一一一一--〔二二二二二r二二二卜-一------- 047404气 48565965707飞 1.M三MZM，M，M，，Ml公弓.厂一一一}1.「一一一一勺厂一一一一一.-.「一一门 037102832363942图5.2变迁序列的甘特图
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH165;TP301.1

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本文编号：2696073