工业生产型立体仓库的设计与优化

发布时间：2017-03-27 16:05

  本文关键词：工业生产型立体仓库的设计与优化，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：工业生产中为了避免物料在运输途中的磕碰,提高物料的成品率,越来越多的企业采取了自动化立体仓库作为中间的运输存储环节。在工业生产型立体仓库高效稳定的运行中,需要解决很多应用技术。课题在调研某工业生产型立体仓库的基础上,设计满足研究需要的立体仓库研究平台;研究了影响工业生产型立体仓库作业效率的货位分配和堆垛机作业路径等。通过分析工业生产型立体仓库的特点,结合研究平台的设计原则确定了研究平台的布局。详细设计堆垛机的结构,根据研究要求对堆垛机需要实现的功能进行了控制系统的设计。运用WCS位置检测系统解决了堆垛机起止位置的不确定性,实现了堆垛机自动认址,精确停位。以工业生产型立体仓库为研究对象,针对其出入库口多、存储货物重量差异大和出入库频率高等问题进行研究。在常规的存储策略基础上,制定了多目标优化的分区存储策略,根据“上轻下重”、“上低温,下高温”和“COI分配规则”提出了以出入库频率、货物重量差异和货物温度差异等为规则的存储原则。建立了货物货位优化的数学模型,结合Pareto最优解的概念对多目标优化问题进行了求解,确定了货物的货位分配。针对工业生产型立体仓库的作业方式,基于工业生产型立体仓库的工艺流程,对其堆垛机工作过程的特点进行分析,并对堆垛机复合作业路径进行数学建模。采用遗传算法进行优化求解,为堆垛机的调度策略研究提供了方向。
【关键词】：工业生产型立体仓库 控制系统 实验研究平台 货位优化 路径优化
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH692.3
【目录】：

• 摘要3-4
• abstract4-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 工业立体仓库概述9-12
• 1.1.1 自动化立体仓库的概述9-12
• 1.1.2 工业生产型立体仓库的现状与发展12
• 1.2 国内外研究现状12-14
• 1.2.1 自动化立体仓库设计研究12-13
• 1.2.2 自动化立体仓库作业研究13-14
• 1.3 研究背景及意义14
• 1.4 论文的研究内容14-17
• 2 工业生产型立体仓库研究平台的总体设计17-25
• 2.1 工业生产型立体仓库特点17-18
• 2.2 工业生产型立体仓库研究平台设计18-24
• 2.2.1 货架的设计18-19
• 2.2.2 堆垛机的设计19-21
• 2.2.3 控制管理系统设计21-24
• 2.3 本章小结24-25
• 3 工业生产型立体仓库研究平台控制系统的设计25-39
• 3.1 工业生产型立体仓库研究平台控制系统分析25-26
• 3.1.1 控制系统基本要求25
• 3.1.2 控制系统的主要功能25-26
• 3.1.3 控制系统的设计指标26
• 3.2 堆垛机的位置控制26-30
• 3.2.1 货位编码26-27
• 3.2.2 认址检测方式27-29
• 3.2.3 位置的定位控制29-30
• 3.3 堆垛机的运动分析30-31
• 3.4 堆垛机的速度控制31-32
• 3.5 工业生产型立体仓库研究平台的调试32-35
• 3.5.1 运行控制流程图32
• 3.5.2 控制平台的设计32-34
• 3.5.3 优化调试34-35
• 3.6 工业生产型研究平台出入库设计35-37
• 3.6.1 堆垛机入库动作设计36
• 3.6.2 堆垛机出库动作36-37
• 3.7 本章小结37-39
• 4 工业生产型立体仓库货位分配优化研究39-51
• 4.1 货位分配概述39-41
• 4.1.1 货位优化分配原则39-40
• 4.1.2 货位优化分配策略40-41
• 4.2 货位分配问题研究41-44
• 4.2.1 货位分配问题提出41-43
• 4.2.2 货位优化建模43-44
• 4.3 货位优化分配模型的求解44-47
• 4.3.1 多目标问题的求解44-45
• 4.3.2 优化策略的实现45-47
• 4.4 优化策略的应用47-49
• 4.5 本章小结49-51
• 5 堆垛机作业路径与优化51-59
• 5.1 堆垛机作业方式及其原则51-53
• 5.1.1 堆垛机作业方式51-52
• 5.1.2 堆垛机作业的相关原则52-53
• 5.2 堆垛机调度作业路径优化53-55
• 5.2.1 堆垛机相关参数的设定53
• 5.2.2 堆垛机作业路径数学模型的建立53-55
• 5.3 堆垛机复合作业路径优化遗传算法设计55-57
• 5.3.1 遗传算法的设计过程55-56
• 5.3.2 遗传算法的具体步骤56-57
• 5.4 堆垛机调度作业路径的实现与优化57-58
• 5.5 优化结果分析58
• 5.6 本章小结58-59
• 6 总结与展望59-61
• 6.1 主要研究工作总结59
• 6.2 展望59-61
• 参考文献61-65
• 附录A 硕士研究生期间发表的论文65-67
• 附录B 论文中主要的程序67-75
• 致谢75

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本文编号：270626