基于Petri網(wǎng)建模的作業(yè)車間調(diào)度智能算法研究.pdf

1、作業(yè)車間系統(tǒng)是工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域很重要的組成部分,隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展,作業(yè)車間系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過程已變得相當(dāng)復(fù)雜。隨著工業(yè)生產(chǎn)競爭壓力的不斷加劇,如何降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品質(zhì)量,縮短生產(chǎn)周期,從而獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益成為重要的研究方向。而作業(yè)車間系統(tǒng)調(diào)度問題(JSP)已經(jīng)被證明是NP完全問題,尋找一個(gè)既滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)的所有約束條件,又可以實(shí)現(xiàn)調(diào)度最優(yōu)的算法成為當(dāng)務(wù)之急。
　　 Petri網(wǎng)模型是用來描述系統(tǒng)運(yùn)行過程的數(shù)學(xué)建模工具,它包含嚴(yán)格

2、的數(shù)學(xué)邏輯,可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格而完整的描述,通常用于離散系統(tǒng)的形式化分析和設(shè)計(jì)建模。本文利用Petri網(wǎng)模型在處理沖突、互斥、死鎖等方面的優(yōu)勢(shì),根據(jù)作業(yè)車間問題的特征信息,建立合理的Petri網(wǎng)模型,簡化系統(tǒng)分析模塊,若生產(chǎn)需求發(fā)生改變,使用Petri網(wǎng)模型可以簡單快速的實(shí)現(xiàn)修改,為作業(yè)車間系統(tǒng)調(diào)度算法的實(shí)現(xiàn)奠定良好的基礎(chǔ)。
　　 隨著人工智能等研究領(lǐng)域的不斷發(fā)展,人們已經(jīng)提出一些作業(yè)系統(tǒng)智能調(diào)度算法,比如禁忌搜索算法、模擬退火

3、算法、遺傳算法等,但是由于作業(yè)系統(tǒng)的復(fù)雜度越來越高,單純使用一種算法已經(jīng)無法獲得較好的調(diào)度結(jié)果,所以將幾種算法進(jìn)行結(jié)合已經(jīng)成為作業(yè)車間系統(tǒng)建模與分析的主流方向之一。
　　 在此基礎(chǔ)上,本文使用Petri網(wǎng)模型對(duì)作業(yè)車間系統(tǒng)進(jìn)行建模,分析作業(yè)車間系統(tǒng)的特點(diǎn),編程實(shí)現(xiàn)了一個(gè)作業(yè)車間系統(tǒng)的建模與調(diào)度平臺(tái);在系統(tǒng)的Petri網(wǎng)模型上將人工免疫算法同遺傳算法相結(jié)合,并根據(jù)作業(yè)系統(tǒng)批量生產(chǎn)的特點(diǎn),對(duì)系統(tǒng)的調(diào)度優(yōu)化算法進(jìn)行改進(jìn),提出改進(jìn)的免疫