基于分枝定界方法的人造卫星生产调度研究

发布时间：2017-09-08 08:18

  本文关键词：基于分枝定界方法的人造卫星生产调度研究

  更多相关文章： 多品种小批量 调度 流水车间 分枝定界 学习效应

【摘要】：人造卫星生产可以抽象为流水车间调度模型,该调度问题是典型的多品种小批量生产方式。在流水车间调度问题中,被调度的工件必须按照相同的顺序流经不同的机器加工,每台机器同时最多只能加工一个工件,每个工件同时也只能在一台机器上加工,工件的加工不能被中断。调度算法研究的重点即为确定工件调度顺序,并使目标函数最优化。流水车间调度问题广泛应用于工程技术和经济管理的各个领域,而多品种小批量生产方式在当今工业生产中占有重要地位,对于该生产模式,分枝定界算法有着良好的应用前景。本文主要对流水车间调度模型中的三个问题进行了研究,分别设计了分枝定界算法,求得问题的最优解或近优解。最后通过数值仿真验证了算法的有效性。具体内容概括如下:首先,针对带有释放时间的流水车间极小化最大送达时间问题,提出以工件释放时间为核心的分枝策略,减少计算量,加快优化速度;并提出了该问题的一个新的下界,证明了该下界的有效性。最后,通过数值仿真验证了该问题的分枝定界算法的有效性。并对卫星生产中的一个二阶段流水车间调度问题进行实验验证,评价算法的性能。其次,针对机器带阻塞的流水车间极小化最大送达时间问题,设计了分枝定界算法。根据机器间缓冲区有限的情况,设计了问题的下界,并分析了下界的有效性。最后,通过数值仿真验证并分析了机器带有阻塞的流水车间调度问题的分枝定界算法的有效性。再次,针对带有学习效应的动态流水车间极小化完工时间和问题,设计了在学习效应函数影响下的分枝定界算法。对于该问题,设计了分枝策略,判断分枝节点;并提出该问题的一个新的下界,分析了该下界的有效性。为了提高计算效率,又对该问题设计了计算上界的策略。最后,通过数值仿真验证并分析了学习效应函数分别为线性函数、幂函数和指数函数的情况下的分枝定界算法的有效性。最后,总结了本文所做的主要工作,对未来的研究方向进行了展望。
【关键词】：多品种小批量 调度 流水车间 分枝定界 学习效应
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V468
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-26
• 1.1 课题研究背景10-11
• 1.2 生产调度问题概述11-15
• 1.2.1 调度问题的定义与描述11-13
• 1.2.2 生产调度问题的分类13-14
• 1.2.3 流水车间调度问题14-15
• 1.3 生产调度方法15-21
• 1.3.1 基于运筹学的方法15-16
• 1.3.2 启发式规则调度16-17
• 1.3.3 智能优化方法17-19
• 1.3.4 分枝定界算法19-21
• 1.4 相关调度问题研究现状21-24
• 1.5 本文主要研究内容及章节安排24-26
• 第2章 带有释放时间的流水车间调度问题研究26-40
• 2.1 引言26
• 2.2 符号定义与混合整数规划模型26-28
• 2.3 DLDT启发式28-29
• 2.4 分枝策略29-30
• 2.5 最大送达时间问题的分枝定界算法30-34
• 2.6 数值仿真实验34-39
• 2.6.1 与CPLEX软件的比较34-38
• 2.6.2 算法在卫星生产中的仿真研究38-39
• 2.7 本章小结39-40
• 第3章 阻塞流水车间调度问题研究40-48
• 3.1 引言40
• 3.2 符号定义40-41
• 3.3 LDT启发式41-42
• 3.4 机器带有阻塞的D_(max)问题的分枝定界算法42-45
• 3.5 数值仿真实验45-47
• 3.6 本章小结47-48
• 第4章 带有学习效应的动态流水车间调度问题研究48-64
• 4.1 引言48
• 4.2 符号定义48-49
• 4.3 SPTA-A启发式49-51
• 4.4 分枝策略51
• 4.5 完工时间和问题的分枝定界算法51-58
• 4.6 数值仿真实验58-62
• 4.7 本章小结62-64
• 第5章 总结与展望64-66
• 参考文献66-72
• 致谢72-74
• 攻读硕士学位期间取得的主要成果74

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本文编号：812911