柔性制造系统中自动导引车辆的Petri网优化调度方法研究
发布时间：2021-02-27 11:27
柔性制造系统（Flexible Manufacturing System,FMS）是一个由物流和信息流组成的技术密集的复杂自动化系统,学术界对其格外重视并细致研究。调度与控制是FMS的重点,它保证了系统的协调以及有效运行。自动导引运输车（Automated Guided Vehicle,AGV）作为物流信息化、自动化的重要工具,在FMS中得到广泛应用。然而,FMS内的资源众多,如何合理调度AGVs使系统的利益最大化,成为重要的研究课题。企业越来越关注于其整体运行效率,需要先进的物流调度算法来提高效率。Petri网是离散式系统的建模和分析工具,它便于用来模拟工业中的制造流程。本文以FMS为研究对象,提出基于Petri网的AGVs最优调度问题的方法。主要研究内容如下:1、针对含有AGVs的FMS,提出了对其建立赋时Petri网模型的方法。从问题入手整体分析了系统中各功能主体,将生产链分为两部分。第一部分子网用于模拟AGVs的路径,第二部分子网用于描述生产任务,其它用于传递任务,并且逐步细化出子网中的每一个细节。反过来再将子网组合成整体,称之为合成Petri网。2、对于FMS中AGVs的调度...
【文章来源】：华侨大学福建省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
程序的主要数据结构和函数（1）StructNode{
对照以上结果可以发现，本文采用相同算法与相同启发式函数，针对不同模型求解出的调度策略结果不同。可以得知，随着模型的简化，程序运行所消耗的时间，完成任务所需时间，OPEN 链表，Node链表结点个数都有所减小。通过得到的这些结果，我们既可以从实际上有指导性地规划柔性制造系统车间的生产调度。4.6 本章小结本章主要介绍了如何利用 A*搜索算法对柔性制造系统进行优化调度的问题。首先，介绍了 A*搜索算法基本概念和具体的实现步骤，在任务模块的基础上提出了合理的启发式函数，给出详细的系统调度算法。接着对此调度算法编写 C 语言程序，应用于上一章的示例以及优化的模型上，对其进行搜索求解，最终得到系统时间最短的最优加工调度策略。
拾取并放置能够拾取某一站点的工件，再转动自身，将工件放置到需要的位置。拾取并放置有时间表属性，可设置从默认位置转动到某个站点的时间，也可设置从某个站点转动到另一个站点的时间。（8）实体工件我们采用实体来表示，实体的图标如表 2.1 中 b 所示，在仿真模型中也表示原材料。为了便于区分观察，设置半成品的图标如图 5.1 所示，完成所有加工任务的工件为成品，图标如图 5.2 所示。图 5.1 半成品图标 图 5.2 成品图标5.4 基于 eM-Plant 的模型搭建首先，新建一个“模型框架”，如图 5.3 所示。在“模型”文件夹中新建一个“MUs”文件夹，在里面复制一个“实体”，四个“容器”，并且修改“实体”的名称为“工件”，修改四个“容器”的名称分别为“AGV1”，“AGV2”“AGV3”和“AGV4”。如图 5.3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]带时间窗车辆调度问题的启发式算法研究与应用[J]. 杨燕霞,伍岳庆,姚宇,任志博,高远. 计算机应用. 2013(S1)
[2]动态规划启发式算法求解时变车辆调度问题[J]. 李妍峰,李军,高自友. 系统工程理论与实践. 2012(08)
[3]车辆调度问题的启发式算法综述[J]. 吕世中. 商业文化(上半月). 2012(05)
[4]基于Petri网的柔性制造系统无死锁遗传调度算法[J]. 任磊,王峰,邢科义. 控制理论与应用. 2010(01)
[5]基于混杂Petri网的柔性制造系统免疫调度算法[J]. 廖伟志,古天龙,王汝凉,李文敬. 系统仿真学报. 2010(01)
[6]图规划框架下的启发式搜索的研究与发展[J]. 谷文祥,王改革,殷明浩,孙焱. 计算机科学. 2009(11)
[7]混合启发式算法在汽车调度中的应用[J]. 戴香粮,王映龙. 电子技术应用. 2009(07)
[8]基于Petri网的柔性制造系统调度控制模型[J]. 黄波,赵春霞,张佩云,孙亚民. 计算机应用. 2008(09)
[9]T-时延离散Petri网的运行原理及其性质[J]. 赵义军,吴哲辉. 系统仿真学报. 2007(S1)
[10]图着色问题的启发式搜索蚂蚁算法[J]. 廖飞雄,马良. 计算机工程. 2007(16)
博士论文
[1]基于Petri网的FMS建模与调度研究[D]. 黄波.南京理工大学 2006
硕士论文
[1]物流配送中车辆调度算法的比较研究[D]. 樊蓉.南京农业大学 2013
[2]基于eM-Plant的汽车焊装生产线仿真与优化技术研究[D]. 李华.西南交通大学 2013
[3]基于Petri网的柔性制造系统建模及其调度研究[D]. 张万良.西安理工大学 2010
[4]基于Petri网的柔性制造系统调度问题的研究[D]. 金炳娥.西安电子科技大学 2010
[5]离散型定制制造系统生产控制模型研究及应用[D]. 吴桂花.河北工业大学 2002
本文编号：3054164
【文章来源】：华侨大学福建省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
程序的主要数据结构和函数（1）StructNode{
对照以上结果可以发现，本文采用相同算法与相同启发式函数，针对不同模型求解出的调度策略结果不同。可以得知，随着模型的简化，程序运行所消耗的时间，完成任务所需时间，OPEN 链表，Node链表结点个数都有所减小。通过得到的这些结果，我们既可以从实际上有指导性地规划柔性制造系统车间的生产调度。4.6 本章小结本章主要介绍了如何利用 A*搜索算法对柔性制造系统进行优化调度的问题。首先，介绍了 A*搜索算法基本概念和具体的实现步骤，在任务模块的基础上提出了合理的启发式函数，给出详细的系统调度算法。接着对此调度算法编写 C 语言程序，应用于上一章的示例以及优化的模型上，对其进行搜索求解，最终得到系统时间最短的最优加工调度策略。
拾取并放置能够拾取某一站点的工件，再转动自身，将工件放置到需要的位置。拾取并放置有时间表属性，可设置从默认位置转动到某个站点的时间，也可设置从某个站点转动到另一个站点的时间。（8）实体工件我们采用实体来表示，实体的图标如表 2.1 中 b 所示，在仿真模型中也表示原材料。为了便于区分观察，设置半成品的图标如图 5.1 所示，完成所有加工任务的工件为成品，图标如图 5.2 所示。图 5.1 半成品图标 图 5.2 成品图标5.4 基于 eM-Plant 的模型搭建首先，新建一个“模型框架”，如图 5.3 所示。在“模型”文件夹中新建一个“MUs”文件夹，在里面复制一个“实体”，四个“容器”，并且修改“实体”的名称为“工件”，修改四个“容器”的名称分别为“AGV1”，“AGV2”“AGV3”和“AGV4”。如图 5.3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]带时间窗车辆调度问题的启发式算法研究与应用[J]. 杨燕霞,伍岳庆,姚宇,任志博,高远. 计算机应用. 2013(S1)
[2]动态规划启发式算法求解时变车辆调度问题[J]. 李妍峰,李军,高自友. 系统工程理论与实践. 2012(08)
[3]车辆调度问题的启发式算法综述[J]. 吕世中. 商业文化(上半月). 2012(05)
[4]基于Petri网的柔性制造系统无死锁遗传调度算法[J]. 任磊,王峰,邢科义. 控制理论与应用. 2010(01)
[5]基于混杂Petri网的柔性制造系统免疫调度算法[J]. 廖伟志,古天龙,王汝凉,李文敬. 系统仿真学报. 2010(01)
[6]图规划框架下的启发式搜索的研究与发展[J]. 谷文祥,王改革,殷明浩,孙焱. 计算机科学. 2009(11)
[7]混合启发式算法在汽车调度中的应用[J]. 戴香粮,王映龙. 电子技术应用. 2009(07)
[8]基于Petri网的柔性制造系统调度控制模型[J]. 黄波,赵春霞,张佩云,孙亚民. 计算机应用. 2008(09)
[9]T-时延离散Petri网的运行原理及其性质[J]. 赵义军,吴哲辉. 系统仿真学报. 2007(S1)
[10]图着色问题的启发式搜索蚂蚁算法[J]. 廖飞雄,马良. 计算机工程. 2007(16)
博士论文
[1]基于Petri网的FMS建模与调度研究[D]. 黄波.南京理工大学 2006
硕士论文
[1]物流配送中车辆调度算法的比较研究[D]. 樊蓉.南京农业大学 2013
[2]基于eM-Plant的汽车焊装生产线仿真与优化技术研究[D]. 李华.西南交通大学 2013
[3]基于Petri网的柔性制造系统建模及其调度研究[D]. 张万良.西安理工大学 2010
[4]基于Petri网的柔性制造系统调度问题的研究[D]. 金炳娥.西安电子科技大学 2010
[5]离散型定制制造系统生产控制模型研究及应用[D]. 吴桂花.河北工业大学 2002
本文编号：3054164
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