本文關(guān)鍵詞：柔性制造系統(tǒng)調(diào)度理論及其應(yīng)用研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：柔性制造系統(tǒng)(FMS)作為一種面向多品種、中小批量的自動化制造系統(tǒng),以其靈活高效的加工機制受到了業(yè)界的高度重視和深入研究。與傳統(tǒng)制造系統(tǒng)相比,柔性制造系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更復(fù)雜、前期投入成本更高。為降低生產(chǎn)成本,保證柔性制造系統(tǒng)安全、高效地運行,對其生產(chǎn)調(diào)度、實現(xiàn)形式以及生產(chǎn)監(jiān)控這三個關(guān)鍵技術(shù)的研究具有重要意義。本課題針對柔性制造系統(tǒng)調(diào)度中調(diào)度模型和調(diào)度算法兩個關(guān)鍵問題進行了深入研究。首先,對Petri網(wǎng)在柔性制造系統(tǒng)中的建模理論、方法及應(yīng)用做了一個較全面的探討,并以實例分析了Petri網(wǎng)在柔性制造系統(tǒng)的建模過程。其次,在研究遺傳算法與粒子群算法的基礎(chǔ)上,提出一種基于遺傳算法與粒子群優(yōu)化算法相結(jié)合的調(diào)度算法。在該算法中,將粒子群算法中各粒子搜索到的歷史最優(yōu)可行解與遺傳算法共享,遺傳算子在這些可行解上搜索進化,更新歷史最優(yōu)可行解,算法融合了遺傳算法和粒子群算法各自的優(yōu)點。接著以實例說明在Petri網(wǎng)模型基礎(chǔ)上結(jié)合該算法對柔性制造系統(tǒng)進行調(diào)度問題的求解過程,并針對經(jīng)典測試問題驗證了該算法可較好地解決作業(yè)車間調(diào)度問題。設(shè)計了一個基于CC-Link現(xiàn)場總線的柔性制造單元平臺,它是柔性制造系統(tǒng)一種小型化、廉價化實現(xiàn)形式。主要由一個6自由度工業(yè)機器人、兩臺加工機床和控制PLC組成。對整個硬件平臺、軟件設(shè)計流程進行了應(yīng)用研究,設(shè)計了采用PLC作為核心控制單元的6自由度工業(yè)機器人的控制和CC-Link通訊程序；采用觸摸屏人機界面作為對生產(chǎn)現(xiàn)場的實時監(jiān)控。采用以太網(wǎng)技術(shù)搭建了柔性制造系統(tǒng)的監(jiān)控平臺,實現(xiàn)了上位機與主站PLC間的通信。根據(jù)系統(tǒng)實際功能和安全需要,將相關(guān)的變量與主站PLC中數(shù)據(jù)變量進行關(guān)聯(lián),實現(xiàn)了上位機對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的實時采集和現(xiàn)場各設(shè)備狀態(tài)的在線控制與監(jiān)測。最后通過對柔性制造單元和監(jiān)控系統(tǒng)的各組成部分進行聯(lián)合調(diào)試,驗證了該平臺的有效性和實用性。
【關(guān)鍵詞】：柔性制造系統(tǒng) Petri網(wǎng) 遺傳算法 粒子群算法 工業(yè)機器人
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH165
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-13
• 第一章 緒論13-20
• 1.1 課題研究背景及意義13-14
• 1.2 FMS概述14-16
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-19
• 1.3.1 FMS應(yīng)用現(xiàn)狀16-17
• 1.3.2 FMS調(diào)度研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3.3 FMS監(jiān)控系統(tǒng)研究現(xiàn)狀18-19
• 1.4 論文主要研究內(nèi)容19-20
• 第二章 基于Petri網(wǎng)的FMS建模20-29
• 2.1 Petri網(wǎng)基礎(chǔ)理論20-24
• 2.1.1 Petri網(wǎng)概述20-21
• 2.1.2 Petri網(wǎng)運行機理21-22
• 2.1.3 Petri網(wǎng)性質(zhì)22-23
• 2.1.4 賦時Petri網(wǎng)23-24
• 2.2 Petri網(wǎng)在FMS的應(yīng)用24-27
• 2.3 FMS的Petri網(wǎng)模型建立27-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第三章 基于Petri網(wǎng)與GA-PSO的FMS調(diào)度優(yōu)化29-49
• 3.1 遺傳算法研究29-32
• 3.1.1 遺傳算法概述29
• 3.1.2 遺傳算法原理與實現(xiàn)流程29-31
• 3.1.3 遺傳算法的應(yīng)用31-32
• 3.2 粒子群算法研究32-36
• 3.2.1 粒子群算法概述32-33
• 3.2.2 粒子群算法原理與實現(xiàn)流程33-35
• 3.2.3 粒子群算法參數(shù)意義及選擇標準35-36
• 3.3 基于賦時Petri網(wǎng)與GA-PSO算法的FMS調(diào)度優(yōu)化36-42
• 3.3.1 FMS調(diào)度問題描述36-37
• 3.3.2 GA與PSO混合的可行性分析37-38
• 3.3.3 GA-PSO算法設(shè)計38-42
• 3.4 FMS調(diào)度實例42-48
• 3.4.1 FJSP調(diào)度實例42-45
• 3.4.2 JSP調(diào)度實例45-48
• 3.5 本章小結(jié)48-49
• 第四章 基于CC-Link現(xiàn)場總線的FMC平臺設(shè)計49-72
• 4.1 CC-Link現(xiàn)場總線概述49-50
• 4.2 FMC硬件平臺實現(xiàn)50-54
• 4.2.1 FMC平臺方案設(shè)計50-51
• 4.2.2 FMC硬件平臺搭建51-54
• 4.3 FMC軟件平臺設(shè)計54-63
• 4.3.1 PLC程序設(shè)計54-56
• 4.3.2 機器人程序設(shè)計56-61
• 4.3.3 HMI程序設(shè)計61-63
• 4.4 FMC監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計63-71
• 4.4.1 力控Force Control概述63-64
• 4.4.2 監(jiān)控系統(tǒng)通信設(shè)計64-67
• 4.4.3 監(jiān)控系統(tǒng)畫面設(shè)計67-71
• 4.5 本章小結(jié)71-72
• 第五章 系統(tǒng)應(yīng)用實例72-77
• 5.1 系統(tǒng)調(diào)試72-74
• 5.2 系統(tǒng)應(yīng)用案例74-76
• 5.3 本章小結(jié)76-77
• 總結(jié)77-79
• 參考文獻79-83
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文83-85
• 致謝85-86
• 附錄186-87
• 附錄287-88

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：柔性制造系統(tǒng)調(diào)度理論及其應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：357302