基于神经—体液协调机制的多AGV调度研究

发布时间：2017-08-31 08:02

  本文关键词：基于神经—体液协调机制的多AGV调度研究

  更多相关文章： 多AGV 神经—体液协调机制 任务调度 防碰撞 扰动应对

【摘要】：随着现代制造系统的飞速发展，对制造系统的柔性和鲁棒性提出了更高的要求。自动导引小车(AGV)系统作为现代制造系统中一个关键子系统，承担了物料运输任务，提高了系统的柔性、灵活性和生产效率。如何实现系统中多台AGV的无碰撞高效率运行，同时能够对制造系统中的各类扰动做出相应反应，是制造系统中多AGV调度的重要问题。 本文在深入研究维持生物体内环境稳态的神经-体液协调机制的基础上，将之应用于多AGV系统的调度中，对多AGV系统的任务调度、防碰撞等展开研究，同时也研究了多AGV系统对于扰动的协调机制，主要研究内容包括以下几个方面： 首先，研究生物体神经系统、内分泌系统的结构、功能及两者之间的相互作用；进一步研究生物体内的神经调节、体液调节的特点及功能，并深入研究神经-体液协调机制的功能及其在维持生物体内环境稳态中的重要作用。 其次，通过多AGV调度系统与神经内分泌系统之间的类比，将神经-体液协调机制应用于多AGV调度系统中，提出基于神经-体液协调机制的任务分配及调度机制；研究基于数字激素多机器人控制系统的多AGV防碰撞及死锁协调机制，以解决多AGV运行时的碰撞及死锁问题；将神经-体液协调机制应用于应对多AGV调度系统中出现的各类扰动，以提高系统的灵活性及鲁棒性。 然后，搭建多AGV调度仿真实验平台，完成仿真实验平台的总体设计，包括无线及控制器局域网总线通信系统设计；完成仿真实验平台的详细设计，包括AGV、制造单元、监控终端等模块的软硬件设计。 最后，结合实际的生产任务实例，进行多AGV调度仿真及扰动应对实验，并对实验结果进行了相关分析。实验结果表明，神经-体液协调机制能较好地解决多AGV调度过程中的任务调度、碰撞及死锁等问题，并能应对一定的生产突发状况，做出及时的反应，，提高系统生产效率。
【关键词】：多AGV 神经—体液协调机制 任务调度 防碰撞 扰动应对
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH186
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-13
• 注释表13-14
• 第一章 绪论14-22
• 1.1 课题研究背景14-16
• 1.2 多 AGV 系统调度问题研究现状16-19
• 1.3 课题来源及研究意义19
• 1.4 本论文的研究内容19-21
• 1.5 本章小结21-22
• 第二章 神经—体液协调机制22-31
• 2.1 神经系统22-23
• 2.1.1 神经系统的结构22-23
• 2.1.2 神经系统的功能23
• 2.2 内分泌系统23-26
• 2.2.1 内分泌系统的结构24-26
• 2.2.2 内分泌系统的功能26
• 2.3 神经系统与内分泌系统的相互作用26-27
• 2.3.1 神经系统对内分泌系统的调节控制作用26-27
• 2.3.2 内分泌系统对神经系统的影响27
• 2.4 神经—体液协调机制27-30
• 2.4.1 神经调节27-29
• 2.4.2 体液调节29
• 2.4.3 神经—体液协调机制的功能29-30
• 2.5 本章小结30-31
• 第三章 基于神经—体液协调机制的多 AGV 调度31-44
• 3.1 多 AGV 调度系统与神经内分泌系统31-32
• 3.2 多 AGV 调度区域控制模型32
• 3.3 基于 DHMRCS 的多 AGV 防碰撞机制研究32-38
• 3.3.1 多 AGV 碰撞类型32-33
• 3.3.2 DHMRCS 模型33-35
• 3.3.3 基于 DHMRCS 的多 AGV 防碰撞及死锁研究35-38
• 3.4 多 AGV 调度系统建模38-40
• 3.4.1 激素调节规律38-39
• 3.4.2 多 AGV 系统调度模型39-40
• 3.5 基于神经—体液协调机制的任务分配及调度机制40
• 3.6 基于神经—体液协调机制的多 AGV 调度系统扰动应对40-43
• 3.6.1 生产任务变化41-42
• 3.6.2 AGV 故障42-43
• 3.6.3 机床故障43
• 3.7 本章小结43-44
• 第四章 多 AGV 调度仿真实验平台总体设计44-55
• 4.1 多 AGV 调度仿真实验平台总体架构44-45
• 4.2 多 AGV 调度仿真实验平台通信系统设计45-51
• 4.2.1 基于 CC1100 的串口无线通信系统设计45-47
• 4.2.2 基于 CAN 总线的通信系统设计47-48
• 4.2.3 系统通信协议制定48-51
• 4.3 多 AGV 调度仿真实验平台各模块运行流程51-54
• 4.3.1 自动化立体仓库运行流程51-52
• 4.3.2 AGV 运行流程52-53
• 4.3.3 制造单元运行流程53
• 4.3.4 监控终端运行流程53-54
• 4.4 本章小结54-55
• 第五章 多 AGV 调度仿真实验平台开发55-75
• 5.1 AGV 详细设计55-60
• 5.1.1 AGV 功能需求分析55-56
• 5.1.2 AGV 硬件设计56-59
• 5.1.3 AGV 软件设计59-60
• 5.2 制造单元详细设计60-68
• 5.2.1 制造单元功能需求分析60-62
• 5.2.2 制造单元硬件设计62-65
• 5.2.3 制造单元软件设计65-68
• 5.3 监控终端详细设计68-74
• 5.3.1 监控终端功能需求分析69-70
• 5.3.2 监控终端硬件设计70-71
• 5.3.3 监控终端软件设计71-74
• 5.4 本章小结74-75
• 第六章 多 AGV 调度仿真实验及分析75-87
• 6.1 多 AGV 调度仿真实验平台75
• 6.2 多 AGV 调度仿真实验75-82
• 6.3 多 AGV 调度扰动应对实验82-86
• 6.3.1 生产任务变化84-85
• 6.3.2 机床故障85-86
• 6.4 本章小结86-87
• 第七章 总结与展望87-89
• 7.1 全文总结87
• 7.2 工作展望87-89
• 致谢89-90
• 参考文献90-94
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文94

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 欧伟明;;嵌入式应用软件任务划分的原则[J];单片机与嵌入式系统应用;2007年06期

2 佟为明,林景波,张东中,宋军波;现场总线概述[J];低压电器;2002年04期

3 翟霄翔;郝久玉;郑军;;电阻式触摸屏在嵌入式系统中的应用[J];电子测量技术;2006年02期

4 周斌;李立国;黄开胜;;智能车光电传感器布局对路径识别的影响研究[J];电子产品世界;2006年09期

5 孙维明;石江宏;陈岳林;;可编程RF收发器CC1100的原理及开发[J];国外电子元器件;2007年09期

6 葛化敏;陈永;张彭程;;基于CAN总线和MSP430的CO红外检测系统设计[J];电子设计工程;2009年12期

7 张晓辉,罗毅;μC/OS-II在应用系统中任务划分及优先级设置[J];工业控制计算机;2005年07期

8 周悦,王智,苑明哲,于海斌;几种现场总线的通信介质访问控制方式[J];工业仪表与自动化装置;2001年03期

9 徐宝国;宋爱国;;基于UCOS和UCGUI的嵌入式数字示波器[J];测控技术;2007年07期

10 范少光,丁桂凤;神经免疫调节:神经内分泌系统与免疫系统之间的关系[J];基础医学与临床;1993年06期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 林广栋;人工内分泌系统新机制及应用研究[D];中国科学技术大学;2012年

本文编号：764389