【摘要】： 以全球化、動(dòng)態(tài)化和用戶驅(qū)動(dòng)為顯著特征的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇,不可避免地對(duì)現(xiàn)代制造系統(tǒng)提出了更高的要求,突出表現(xiàn)為現(xiàn)代制造系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境越來越充滿不確定性,比如中途不可預(yù)知任務(wù)的插入以及設(shè)備故障等。所有這些不確定因素要求現(xiàn)代制造系統(tǒng)內(nèi)各組成要素能夠更好地配合協(xié)作,動(dòng)態(tài)快速地響應(yīng)來自制造系統(tǒng)外部和內(nèi)部的各種擾動(dòng),從而更快更好地完成任務(wù),達(dá)到制造系統(tǒng)運(yùn)行的整體優(yōu)化。本文以類生物化制造系統(tǒng)的協(xié)調(diào)機(jī)制為研究目標(biāo)對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行了探討,全文研究?jī)?nèi)容如下: 首先,本文分析了制造系統(tǒng)與生物系統(tǒng)的相似性,借鑒生物控制論的基本知識(shí),從自組織性和自適應(yīng)性等方面研究了類生物化制造系統(tǒng)的基本理論,并給出了類生物化制造系統(tǒng)的總體框架模型。 其次,闡述了協(xié)調(diào)的基本概念并給出作者自己的理解,通過分析復(fù)雜制造系統(tǒng)對(duì)協(xié)調(diào)的需求指出協(xié)調(diào)在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中的重要性。根據(jù)通信方式將協(xié)調(diào)分為顯式協(xié)調(diào)和隱式協(xié)調(diào)兩大類,并分析了各自的特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn),指出隱式協(xié)調(diào)相對(duì)于傳統(tǒng)顯式協(xié)調(diào)的優(yōu)越性。 第三,借鑒螞蟻覓食的思想,提出了基于信息素的隱式協(xié)調(diào)機(jī)制,并將其應(yīng)用到類生物化制造系統(tǒng)的任務(wù)分配問題和應(yīng)對(duì)系統(tǒng)擾動(dòng)中去。仿真結(jié)果表明,該協(xié)調(diào)機(jī)制不僅能綜合系統(tǒng)成本及負(fù)荷等因素以求整體優(yōu)化,而且避免了顯式協(xié)調(diào)機(jī)制在問題復(fù)雜或頻繁變化時(shí)易陷入死鎖進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)崩潰的弊端。 第四,在Visual C++ 6.0平臺(tái)上,開發(fā)了類生物化制造系統(tǒng)協(xié)調(diào)機(jī)制軟件仿真平臺(tái)。該軟件仿真平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了設(shè)備和生產(chǎn)任務(wù)的管理、面向任務(wù)分配的基于信息素的靜態(tài)協(xié)調(diào)、針對(duì)新增任務(wù)和設(shè)備故障的動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)以及與ExtendSim仿真軟件的接口等功能。經(jīng)測(cè)試,該系統(tǒng)能較好地表現(xiàn)本文主要思想。 最后,在類生物化制造系統(tǒng)硬件仿真平臺(tái)上進(jìn)行了基于信息素的隱式協(xié)調(diào)機(jī)制實(shí)驗(yàn),對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析,結(jié)果表明該協(xié)調(diào)機(jī)制具有易實(shí)現(xiàn)、通信量少、魯棒性好、協(xié)調(diào)效果明顯等特點(diǎn)。
【圖文】：

共同目標(biāo)的設(shè)立而形成，，而一切有機(jī)制造單元最終也是因共同目標(biāo)的完成而解散。圖有機(jī)制造單元的動(dòng)態(tài)形成和解散過程。類生物化制造系統(tǒng)運(yùn)行的過程就是有機(jī)制造形成和解散的過程，這就像生物體的生命過程就是其內(nèi)部細(xì)胞不斷誕生和死亡的過造單元的這種自組織形成機(jī)制確保了類生物化制造系統(tǒng)是一個(gè)充滿活力的系統(tǒng)，而板僵硬的系統(tǒng)。

圖 2.3 類生物化制造系統(tǒng)協(xié)調(diào)模型化制造系統(tǒng)的特點(diǎn)制造系統(tǒng)中的組成單元具有獨(dú)立決策的能力。在感知環(huán)境中信息素的前提下束下，每一個(gè)單元有權(quán)決定它自己的對(duì)策與下一步的行動(dòng)。并且各單元的開的，沒有時(shí)間上固定的先后順序。性對(duì)系統(tǒng)加以設(shè)計(jì)、組織和控制的模式可稱為是“他組織”的模式。迄今包乎所有的人造系統(tǒng)都是采用“他組織”的模式。面對(duì)制造系統(tǒng)和產(chǎn)品日益織”模式面臨著越來越大的挑戰(zhàn)，往往不能迅速地適應(yīng)多變的制造系外部部的各種干擾。以生命現(xiàn)象為代表的自然系統(tǒng)則采取了完全不同的路線—[35]
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TH16

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2620249