柔性制造系統(tǒng)建模與系統(tǒng)流程調度優(yōu)化研究.pdf

1、柔性制造是現(xiàn)代生產的發(fā)展方向,柔性制造系統(tǒng)(FMS)可以實現(xiàn)生產系統(tǒng)的柔性化和高效化。FMS的生產物流系統(tǒng)的效率是整個FMS效率提高的關鍵環(huán)節(jié),所以對FMS物流系統(tǒng)的流程控制進行分析,對FMS物流系統(tǒng)的調度過程進行優(yōu)化是FMS系統(tǒng)應用的前提。本文通過對系統(tǒng)建模到調度優(yōu)化的研究,以實現(xiàn)對系統(tǒng)運行效率的提高,并由仿真程序對模型和調度結果進行驗證。首先,采用面向對象的著色Petri Net對FMS物流系統(tǒng)進行建模,在建模中把FMS基本設備劃分

2、為六大類：工件類、刀具類、機床類、機械手類、AGV運輸類、倉庫類。并融入系統(tǒng)數(shù)據的實時加載。通過類間接口與數(shù)據通信實現(xiàn)各個類之間的集成,形成一個有效的FMS模型。在FMS物流系統(tǒng)的實時調度優(yōu)化方面,針對AGV運輸展開調度研究。本文嘗試了兩種形式的AGV調度策略,一種是基于遺傳算法(GA)的AGV調度,主要分析了GA算法的編碼方式、初值設定、適應度函數(shù)及選擇、交叉、變異算子的參數(shù)選擇,從而保證算法的可行性和有效性,并分析了算法的實現(xiàn)方法；

3、另一種是基于粒子群算法(PSO)的AGV調度,對PSO的三維編碼、解碼,浮動的目標函數(shù)的確定,以及PSO各參數(shù)的設定進行了詳細研究,并分析了該算法的實現(xiàn)過程及在AGV調度中的具體應用。最后,將模型及調度優(yōu)化思想以具體的實例進行了驗證,以已開發(fā)出的仿真程序為基礎,在其中融入調度優(yōu)化模塊,通過實時運行加工任務數(shù)據,驗證了實時調度優(yōu)化后系統(tǒng)完成任務的運行時間明顯縮短,提高了整個系統(tǒng)的任務加工處理效率。仿真結果驗證了模型的有效性,系統(tǒng)的可移植性