基于模擬退火算法的無人化車間AGV調(diào)度研究.pdf

1、AGV是柔性物流中的關(guān)鍵設(shè)備，其調(diào)度問題是柔性制造系統(tǒng)(FMS)的主要環(huán)節(jié)，也是現(xiàn)代化生產(chǎn)研究的主要內(nèi)容。隨著自動化程度的提高和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，無人化車間對AGV進(jìn)行自動化管理，提高系統(tǒng)的運(yùn)輸效率和能力的要求日益加深，因此，需要對AGV的功能進(jìn)行進(jìn)一步開發(fā)和研究。目前針對AGV調(diào)度問題的研究，大多集中在如何應(yīng)用智能算法進(jìn)行AGV行駛最短路徑的規(guī)劃，而對問題的描述則通常簡化為僅考慮起始點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)，而忽略工藝要求及實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境對AGV調(diào)度

2、的約束，使研究缺乏實(shí)際操作性。本文是在柔性制造環(huán)境下，在考慮工藝要求、實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境的基礎(chǔ)上，分別對實(shí)際應(yīng)用中常見的單AGV單任務(wù)以及多AGV多任務(wù)調(diào)度問題進(jìn)行研究。
　　單AGV單任務(wù)調(diào)度問題中，在滿足加工工藝要求的基礎(chǔ)上，根據(jù)AGV實(shí)際運(yùn)行環(huán)境，建立了電子地圖，進(jìn)而設(shè)定離線數(shù)據(jù)庫，并以總路程最短為優(yōu)化目標(biāo)，建立了該問題的數(shù)學(xué)模型。在AGV調(diào)度算法設(shè)計過程中，首先應(yīng)用模擬退火算法對問題進(jìn)行求解，針對基本模擬退火算法在迭代過程中存在

3、可能會略過真實(shí)最優(yōu)解的缺陷，設(shè)計了帶記憶功能的模擬退火算法對問題進(jìn)行求解，并應(yīng)用遺傳算法求解相同問題以驗(yàn)證模擬退火算法的正確性和有效性，而基本遺傳算法求解過程中有可能略過最優(yōu)解和破壞最優(yōu)解，因此設(shè)計了帶記憶功能的精英保護(hù)遺傳算法。通過應(yīng)用兩種算法對同一問題求解結(jié)果進(jìn)行分析和比較，可以得出，針對本文設(shè)定問題，模擬退火算法的迭代速度更快，同時，由于應(yīng)用遺傳算法求解的過程中，染色體長度的不確定使得求解過程更加復(fù)雜，因此認(rèn)為模擬退火算法更適用于

4、無人化車間AGV調(diào)度問題的求解。
　　在單AGV單任務(wù)調(diào)度問題研究的基礎(chǔ)上，多AGV多任務(wù)調(diào)度問題要求在滿足加工工藝要求的前提下，考慮加工時間以及操作單位被占用的約束，對多AGV多任務(wù)調(diào)度問題進(jìn)行研究。通過對工藝、操作單位及占用時間三者關(guān)系的分析建立了數(shù)學(xué)模型，并創(chuàng)立實(shí)時數(shù)據(jù)庫。以任務(wù)距離最短，AGV占用數(shù)量最少為優(yōu)化目標(biāo)，采用基于優(yōu)先級法的先進(jìn)先出原則(FIFO)，設(shè)計了帶有記憶功能的模擬退火算法來對多AGV多任務(wù)調(diào)度問題的任務(wù)