自动化立体仓库调度策略优化研究

发布时间：2017-09-19 08:51

  本文关键词：自动化立体仓库调度策略优化研究

  更多相关文章： 立体仓库 货位 调度策略 Memetic算法 碰撞保护

【摘要】：自动化立体仓库是现代物流技术、仓储技术、自动化技术发展的产物。它集先进的计算机控制技术、现场总线技术、信息管理技术为一体，实现了货物存取、搬运的自动化，在各行各业中有着广泛的应用。 本文以西安科技大学自动化物流仓储系统为研究平台，针对自动化立体仓库存在存储效率较低、稳定性差等问题，提出一种基于货位调度策略优化问题的优化算法，仿真实验验证其有效性，并在此基础上设计一种全自动防碰撞保护装置。 论文首先介绍并分析我校自动化物流仓储系统的硬件组成，然后深入剖析立体仓库出入库特点，根据出入库货位分配策略，建立了以提高工作效率为目标的货位优化数学模型，并将其规划为多目标优化问题，分析并比较解决多目标优化问题的算法。针对遗传算法和模拟退火算法的各自优点与不足，将两种算法进行了适当的改进与融合，提出一种基于货位优化的模拟退火Memetic算法，利用该算法优化立体仓库货位优化问题，并在Matlab环境下进行了仿真，得到了满意的优化结果。 其次，针对自动化立体仓库在存取货物时，堆垛机可能会发生碰撞的危险，本文设计一种全自动防碰撞保护装置，当堆垛机发生碰撞时，开关信号采集板将采集的碰撞指令，通过Zigbee模块无线传送给上位机，经过上位机处理后，，上位机界面会迅速弹出“碰撞危险”窗口，并瞬间自动切断电源，达到自动保护的效果，使得立体仓库免受碰撞损坏。
【关键词】：立体仓库 货位 调度策略 Memetic算法 碰撞保护
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH692.3;TP18
【目录】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-8
• 1 绪论8-15
• 1.1 立体仓库研究的背景与意义8-9
• 1.2 国内外研究动态和发展趋势9-13
• 1.2.1 立体库国外发展及其研究现状9-11
• 1.2.2 国内现状及其发展11-13
• 1.3 本课题研究的主要内容及章节安排13-15
• 1.3.1 本课题研究的主要内容13
• 1.3.2 本论文的章节安排13-15
• 2 自动化物流仓储系统硬件平台介绍及分析15-25
• 2.1 自动化立体仓库16-18
• 2.1.1 单立柱有轨巷道式堆垛机17-18
• 2.1.2 组合式货架18
• 2.2 混合式流水线18-23
• 2.2.1 倍速链输送线19
• 2.2.2 辊筒式输送线19-20
• 2.2.3 皮带式输送线20-21
• 2.2.4 90°转角机21-22
• 2.2.5 出、入货台22-23
• 2.3 控制系统23-24
• 2.3.1 堆垛机控制系统23
• 2.3.2 混合式流水线控制系统23-24
• 2.3.3 上位工控机控制系统24
• 2.4 本章小结24-25
• 3 立体仓库作业调度及货位优化策略研究25-33
• 3.1 自动化立体仓库出入库调度25-27
• 3.1.1 立体仓库出入库特点及其存在的问题25
• 3.1.2 出入库作业流程设计25-26
• 3.1.3 出入库策略分析26-27
• 3.2 货位优化问题研究27-30
• 3.2.1 货位管理分配技术27
• 3.2.2 货位分配策略27-28
• 3.2.3 基本假设28
• 3.2.4 货位优化目标函数建立28-30
• 3.3 立体仓库货位优化问题的方法研究30-32
• 3.3.1 多目标优化问题30-31
• 3.3.2 求解多目标优化问题方法31-32
• 3.3.3 自动化立体仓库货位分配优化方法32
• 3.4 本章小结32-33
• 4 自动化立体仓库货位优化算法及其仿真33-47
• 4.1 遗传算法33-36
• 4.1.1 遗传算法描述33-34
• 4.1.2 遗传算法流程34-36
• 4.2 模拟退火算法36-39
• 4.2.1 模拟退火算法基本原理36-37
• 4.2.2 Metropolis 准则37
• 4.2.3 SA 算法的实现及其关键参数37-39
• 4.3 MEMETIC 算法39-46
• 4.3.1 基于模拟退火 Memetic 算法优化基本思路40-41
• 4.3.2 模拟退火 Memetic 算法的实现41-44
• 4.3.3 立体仓库货位优化算法仿真44-46
• 4.4 本章小结46-47
• 5 堆垛机防碰撞保护的设计47-57
• 5.1 防碰撞保护的意义47
• 5.2 急停保护47-49
• 5.2.1 手动急停保护47-48
• 5.2.2 半自动急停保护48-49
• 5.3 全自动防碰撞保护设计49-56
• 5.3.1 全自动防碰撞保护装置硬件介绍49-50
• 5.3.2 Zigbee 技术简介50
• 5.3.3 DTD243A 模块介绍50-51
• 5.3.4 基于 Zigbee 的信号采集板设计51-52
• 5.3.5 防碰撞保护的软件设计52-55
• 5.3.6 系统调试55-56
• 5.4 本章小结56-57
• 6 结论及展望57-58
• 6.1 结论57
• 6.2 展望57-58
• 致谢58-59
• 参考文献59-62
• 附录62

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 魏飞;周燕飞;;自动化仓库中复合出入库作业的优化[J];起重运输机械;2007年07期

2 田国会,刘长有,林家恒,常发亮,贾磊,路飞,李晓磊,商允伟,李国锋;自动化立体仓库若干优化调度问题及其研究进展[J];山东工业大学学报;2001年01期

3 师向丽,白尚旺,谭瑛,党伟超;自动化立体仓库中作业调度的研究[J];物流技术;2004年03期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 魏静萱;解决单目标和多目标优化问题的进化算法[D];西安电子科技大学;2009年

本文编号：880692