某航空发动机装配车间调度系统研发

发布时间：2017-11-02 18:07

  本文关键词：某航空发动机装配车间调度系统研发

  更多相关文章： 生产调度 多目标优化 动态调度 遗传算法 粒子群算法 反向差分进化算法 UML

【摘要】：航空发动机的装配过程是航空发动机的整个生产过程的最后一道工序,但同时也是最重要的一道工序,在发动机的整个生产过程中具有十分重要的作用,它是对发动机的整体性能的优良情况进行着最后阶段的调整和验证,对发动机的质量、企业的生产效率和效益产生着重大的影响。对航空发动机装配车间的调度问题进行研究具有很重要的意义：一方面,既可以利用现有的调度算法对其进行优化调度,推进调度算法的应用,又可以提高企业的生产管理水平和发动机的装配质量；另一方面,由于在航空发动机装配车间内,不可避免地会发生随机的动态事件,造成原有加工装配方案的失效,这就需要使用调度系统及时地进行方案的修正以满足企业的生产需求。本文论述了航空发动机装配车间调度系统研发。本文重点研究了航空发动机装配车间的调度问题：一是改进和完善静态调度系统,并对航空发动机装配车间的调度优化问题进行分析和求解：二是针对航空发动机装配车间内发生的动态事件进行分析并建立动态数学模型；三是针对动态事件和数学模型,选择合适的算法进行求解,并建立起动态调度系统；四是对系统进行整体分析建模,得到航空发动机装配车间调度系统。首先,对原有静态调度系统进行完善和改进,在此基础之上,抽取对外接口以集成动态调度系统。此外还对航空发动机装配车间的工艺流程和功能需求进行分析,针对可能发生的动态事件建立航空发动机的动态数学模型。其次,针对发生的动态事件,设计了动态调度策略,提出了一种改进的遗传算法和一种改进的混合粒子群算法,并用这两种算法和反向差分进化算法等动态调度算法进行优化调度,同时针对不同的动态事件自适应地选择调度算法进行优化调度。接着,为了体现系统功能的整体性、使静态调度系统和动态调度系统能够完美的融合,对发动机装配车间调度系统进行了需求分析,同时运用UML进行用例建模、结构建模和行为建模等,并给出了系统的部分用例图、类图、顺序图和协作图等。此后,分析了系统的整体框架,采用三层组件模型对系统进行设计,并详细介绍了各层的具体实现。最后,总结了论文的主要内容,并对需要深入探讨的问题进行了简单介绍。
【关键词】：生产调度 多目标优化 动态调度 遗传算法 粒子群算法 反向差分进化算法 UML
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V263.2;TP18
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-20
• 1.1 研究背景10-14
• 1.1.1 调度问题描述11-12
• 1.1.2 航空发动机装配问题描述12-13
• 1.1.3 国内外研究现状13-14
• 1.2 课题研究目标、内容及其意义14-16
• 1.2.1 课题研究目标14-15
• 1.2.2 课题研究内容15-16
• 1.2.3 课题的研究意义16
• 1.3 调度系统设计、开发和实现简述16-17
• 1.4 论文结构17-19
• 1.5 本章小结19-20
• 第二章 航空发动机装配车间问题研究20-32
• 2.1 航空发动机装配车间20-25
• 2.1.1 航空发动机装配车间概述20-21
• 2.1.2 航空发动机装配车间工艺流程21-23
• 2.1.3 航空发动机工艺流程抽象分析23-25
• 2.2 航空发动机装配车间动态调度问题分析25-27
• 2.2.1 航空发动机装配车间动态事件25
• 2.2.2 航空发动机装配车间动态调度策略设计25-27
• 2.3 航空发动机动态调度数学模型27-31
• 2.4 本章小结31-32
• 第三章 航空发动机装配车间调度问题研究32-60
• 3.1 航空发动机装配车间调度系统32-35
• 3.1.1 静态调度系统32-33
• 3.1.2 动态调度系统33-35
• 3.2 航空发动机动态调度算法研究35-51
• 3.2.1 自适应混合遗传算法35-42
• 3.2.1.1 编码与解码操作36-38
• 3.2.1.2 适应度函数38-39
• 3.2.1.3 选择操作39-40
• 3.2.1.4 交叉操作40-41
• 3.2.1.5 变异操作41-42
• 3.2.2 混合粒子群算法42-47
• 3.2.2.1 算法原理43-44
• 3.2.2.2 问题编码操作44
• 3.2.2.3 粒子群算法的参数自适应调整策略44-45
• 3.2.2.4 混沌搜索策略45-47
• 3.2.3 反向差分进化算法47-51
• 3.2.3.1 编码48
• 3.2.3.2 标准差分进化算法48-50
• 3.2.3.3 反向学习机制50-51
• 3.2.3.4 反向差分进化算法51
• 3.3 算法库和动态调度的结合51-54
• 3.3.1 算法库内算法的自适应选择52-53
• 3.3.2 再调度时刻的确定53
• 3.3.3 动态调度策略的制定53-54
• 3.3.4 算法的动态调度的实时性54
• 3.4 算例分析54-58
• 3.4.1 静态调度算例55-56
• 3.4.2 动态调度算例56-58
• 3.5 本章小结58-60
• 第四章 航空发动机装配车间调度系统总设计60-78
• 4.1 航空发动机装配车间调度系统需求分析60-64
• 4.1.1 UML建模语言60-61
• 4.1.2 航空发动机装配车间调度系统需求分析61
• 4.1.3 调度系统功能结构框架61-64
• 4.2 航空发动机装配车间调度系统的用例建模64-69
• 4.2.1 创建用例图64-67
• 4.2.2 业务用例67
• 4.2.3 系统用例67-69
• 4.3 航空发动机装配车间调度系统的结构建模69-75
• 4.3.1 类之间关系69-70
• 4.3.2 数据管理模块类图70-72
• 4.3.3 调度优化模块类图72-73
• 4.3.4 结果显示模块类图73-75
• 4.4 航空发动机装配车间调度系统的行为建模75-77
• 4.4.1 系统模块顺序图75-77
• 4.4.2 系统模块协作图77
• 4.5 本章小结77-78
• 第五章 航空发动机装配车间调度系统设计与技术实现78-90
• 5.1 航空发动机装配车间调度系统的整体框架78-80
• 5.1.1 .NET开发平台的简介78-79
• 5.1.2 三层组件模型架构79-80
• 5.2 航空发动机装配车间调度系统的分层设计与实现80-88
• 5.2.1 用户层界面技术实现80-84
• 5.2.2 业务逻辑层技术实现84-85
• 5.2.3 数据访问层技术实现85-88
• 5.3 组件调用关系88-89
• 5.4 本章小结89-90
• 第六章 总结与展望90-92
• 6.1 总结90-91
• 6.2 展望91-92
• 致谢92-93
• 参考文献93-99
• 附录99-101
• 在校期间发表论文101

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本文编号：1132562