基于扩展随机Petri网的废旧产品拆解序列优化
发布时间：2023-06-05 03:44
近些年来,中国正加速步入“中国制造2025”计划,国家制造能力空前提高,国民消费水平大幅提升,人民生活水平大为改善,大量生活用品、消耗品更新换代速度加快,随之而来的是大量废旧产品的淘汰。因此,现阶段对废旧产品回收利用等方面的研究显得尤为重要。合理规划废旧产品的拆解序列,是循环利用废旧产品的关键步骤,也是产品再制造过程中的重要一环。在掌握Petri网建模方法和产品的实际拆解过程后,考虑到产品拆解过程中信息的不确定性,为更符合实际情况、更准确地描述实际拆解过程,引入拆解时间、拆解费用、拆解能量为随机变量,从而完成扩展随机Petri网的构建;结合随机规划理论,将Petri网中的变迁映射到随机规划理论的约束中,从而完成随机规划理论与Petri网建模方法的融合。论文从决策者的角度出发,基于扩展随机Petri网建模方法,结合随机规划理论,构建不确定信息下的废旧产汽车零部件拆解序列的多目标优化模型,并应用蒙特卡罗法进行优化求解,以汽车传动装置为例,验证了模型的有效性和实用性。
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 拆解理论基本概念及参数
1.2.2 拆解规划理论
1.2.3 随机拆解理论
1.2.4 求解算法
1.3 研究内容和研究方法
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究方法
1.4 技术路线
第2章 拆解序列优化相关理论
2.1 拆解理论基础
2.1.1 拆解理论的基本概念
2.1.2 拆解的影响因素
2.1.3 典型拆解建模方法
2.1.4 拆解序列规划
2.1.5 拆解模型的评价指标
2.1.6 拆卸过程随机性的的数学表述
2.1.7 常用概率分布
2.2 Petri网建模理论
2.2.1 Petri网建模步骤
2.2.2 拆解Petri网建模原理
2.2.3 拆解优先矩阵
2.3 遗传算法基本原理
2.3.1 基本操作
2.3.2 算法流程
2.4 多目标优化理论
2.4.1 多目标优化的基本概念
2.4.2 多目标优化的Pareto解集
2.5 本章小结
第3章 不确定环境下拆解序列优化模型构建
3.1 典型多元组随机拆解Petri网模型
3.1.1 扩展随机拆解Petri网的特点
3.1.2 假设条件
3.1.3 参数定义
3.1.4 拆解Petri网的运行规则
3.1.5 Petri网模型生成步骤
3.2 拆解序列的生成与优化
3.2.1 可行拆解序列的生成原理
3.2.2 拆解序列的优化
3.3 典型随机拆解多目标规划模型
3.3.1 典型最小期望拆解成本模型
3.3.2 典型最大可拆解度模型
3.3.3 典型最小拆解成本模型
3.4 本章小结
第4章 多目标拆解规划模型构建与算法设计
4.1 拆解序列规划算法流程
4.2 多目标拆解序列规划算法设计
4.2.1 多目标遗传算法步骤
4.2.2 随机模拟算法步骤
4.3 本章小结
第5章 案例分析
5.1 汽车传动装置拆解Petri网模型构建
5.1.1 拆卸优先矩阵
5.1.2 模型构建
5.2 数据映射
5.2.1 变迁赋值
5.2.2 关联矩阵
5.2.3 拆解状态标识向量
5.3 综合随机优化模型构建
5.3.1 参数定义
5.3.2 最小期望成本拆解模型
5.3.3 最大可拆解度模型
5.3.4 最小成本拆解模型
5.4 求解结果及分析
5.4.1 参数设置
5.4.2 求解结果
5.4.3 结果分析
5.5 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
作者简介
致谢
本文编号：3831619
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 拆解理论基本概念及参数
1.2.2 拆解规划理论
1.2.3 随机拆解理论
1.2.4 求解算法
1.3 研究内容和研究方法
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究方法
1.4 技术路线
第2章 拆解序列优化相关理论
2.1 拆解理论基础
2.1.1 拆解理论的基本概念
2.1.2 拆解的影响因素
2.1.3 典型拆解建模方法
2.1.4 拆解序列规划
2.1.5 拆解模型的评价指标
2.1.6 拆卸过程随机性的的数学表述
2.1.7 常用概率分布
2.2 Petri网建模理论
2.2.1 Petri网建模步骤
2.2.2 拆解Petri网建模原理
2.2.3 拆解优先矩阵
2.3 遗传算法基本原理
2.3.1 基本操作
2.3.2 算法流程
2.4 多目标优化理论
2.4.1 多目标优化的基本概念
2.4.2 多目标优化的Pareto解集
2.5 本章小结
第3章 不确定环境下拆解序列优化模型构建
3.1 典型多元组随机拆解Petri网模型
3.1.1 扩展随机拆解Petri网的特点
3.1.2 假设条件
3.1.3 参数定义
3.1.4 拆解Petri网的运行规则
3.1.5 Petri网模型生成步骤
3.2 拆解序列的生成与优化
3.2.1 可行拆解序列的生成原理
3.2.2 拆解序列的优化
3.3 典型随机拆解多目标规划模型
3.3.1 典型最小期望拆解成本模型
3.3.2 典型最大可拆解度模型
3.3.3 典型最小拆解成本模型
3.4 本章小结
第4章 多目标拆解规划模型构建与算法设计
4.1 拆解序列规划算法流程
4.2 多目标拆解序列规划算法设计
4.2.1 多目标遗传算法步骤
4.2.2 随机模拟算法步骤
4.3 本章小结
第5章 案例分析
5.1 汽车传动装置拆解Petri网模型构建
5.1.1 拆卸优先矩阵
5.1.2 模型构建
5.2 数据映射
5.2.1 变迁赋值
5.2.2 关联矩阵
5.2.3 拆解状态标识向量
5.3 综合随机优化模型构建
5.3.1 参数定义
5.3.2 最小期望成本拆解模型
5.3.3 最大可拆解度模型
5.3.4 最小成本拆解模型
5.4 求解结果及分析
5.4.1 参数设置
5.4.2 求解结果
5.4.3 结果分析
5.5 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
作者简介
致谢
本文编号：3831619
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