發(fā)布時(shí)間：2022-02-21 21:49

　　柔性制造系統(tǒng)（FMS）的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)過(guò)程是相當(dāng)復(fù)雜的，它具有耗資大、風(fēng)險(xiǎn)大、技術(shù)密集的特點(diǎn)，所以需要在系統(tǒng)投入實(shí)施和運(yùn)行之前，找到一種合適的方法對(duì)柔性制造系統(tǒng)進(jìn)行清楚準(zhǔn)確地建模并對(duì)其構(gòu)成要素及整體靜態(tài)／動(dòng)態(tài)特性加以分析，這樣可在設(shè)計(jì)之初發(fā)現(xiàn)并克服系統(tǒng)模型可能存在的致命錯(cuò)誤，同時(shí)可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控中的故障診斷和恢復(fù)工作。另一方面，調(diào)度和控制也是制造系統(tǒng)中的關(guān)鍵問(wèn)題，在對(duì)FMS建模的基礎(chǔ)上根據(jù)給定的一些調(diào)度和控制原則對(duì)生產(chǎn)的動(dòng)態(tài)執(zhí)行情況進(jìn)行仿真，實(shí)時(shí)地輸入與設(shè)備、規(guī)則有關(guān)信息，并對(duì)與系統(tǒng)性能有關(guān)的數(shù)據(jù)加以處理、評(píng)價(jià)，可以達(dá)到系統(tǒng)修正和尋優(yōu)的目的。目前，由于Petri網(wǎng)不僅能描述資源的共享、沖突、互斥、并發(fā)和不確定性，而且能進(jìn)行定量分析和定性分析，Petri網(wǎng)理論已成為柔性制造系統(tǒng)中建模與分析的主流技術(shù)之一。 本文主要研究基于Petri網(wǎng)的柔性制造系統(tǒng)的建模與調(diào)度方法，針對(duì)一些典型的具有NP難度的柔性制造系統(tǒng)調(diào)度問(wèn)題，提出幾種簡(jiǎn)單、有效、實(shí)用的基于Petri網(wǎng)的啟發(fā)式算法。主要研究工作和取得的成果如下： （1） 開發(fā)了一個(gè)FMS的Petri網(wǎng)建模與調(diào)度仿真的軟件平臺(tái)，該平臺(tái)為FM... 

【文章來(lái)源】：南京理工大學(xué)江蘇省211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：114 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
圖清單
表清單
1 緒論
    1.1 所研究問(wèn)題及其理論意義和實(shí)用價(jià)值
    1.2 FMS的Petri網(wǎng)方法及其國(guó)內(nèi)外研究概況
    1.3 本文所要解決的問(wèn)題
    1.4 課題來(lái)源
    1.5 本文結(jié)構(gòu)
    1.6 本文的主要工作及創(chuàng)新點(diǎn)
2 柔性制造系統(tǒng)和Petri網(wǎng)
    2.1 引言
    2.2 離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)概述
        2.2.1 DEDS的特征
        2.2.2 各種DEDS理論方法簡(jiǎn)介
            2.2.2.1 形式語(yǔ)言與自動(dòng)機(jī)
            2.2.2.2 極大-加法代數(shù)
            2.2.2.3 排隊(duì)論
            2.2.2.4 馬爾科夫鏈
            2.2.2.5 攝動(dòng)分析
        2.2.3 Petri網(wǎng)
    2.3 Petri網(wǎng)定義及其特性
        2.3.1 Petri網(wǎng)的定義
        2.3.2 Petri網(wǎng)的運(yùn)行規(guī)則
        2.3.3 基本性能
            2.3.3.1 可達(dá)性
            2.3.3.2 有界性與安全性
            2.3.3.3 活性
            2.3.3.4 可逆性
        2.3.4 Petri網(wǎng)的可達(dá)圖
        2.3.5 賦時(shí)Petri網(wǎng)
    2.4 柔性制造系統(tǒng)的DEDS建模
        2.4.1 柔性制造系統(tǒng)的特點(diǎn)
        2.4.2 Petri網(wǎng)在柔性制造系統(tǒng)中的應(yīng)用概況
    2.5 本章小結(jié)
3 基于Petri網(wǎng)的FMS系統(tǒng)建模
    3.1 引言
    3.2 FMS系統(tǒng)的Petri網(wǎng)模型的構(gòu)建
        3.2.1 FMS系統(tǒng)的Petri網(wǎng)模型定義
        3.2.2 自頂向下的Petri網(wǎng)建模
    3.3 Petri網(wǎng)模型的運(yùn)行和演算規(guī)則
        3.3.1 模型運(yùn)行的狀態(tài)方程
        3.3.2 模型演算示例
        3.3.3 派遣規(guī)則
        3.3.4 剩余工作時(shí)間RWT
        3.3.5 最小資源時(shí)間RST
        3.3.6 隨機(jī)測(cè)試問(wèn)題的構(gòu)建
    3.4 仿真軟件的實(shí)現(xiàn)
        3.4.1 基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
        3.4.2 軟件運(yùn)行函數(shù)描述
        3.4.3 Petri網(wǎng)模型在軟件中的使用
        3.4.4 軟件的輸出形式
    3.5 本章小結(jié)
4 改進(jìn)A~*方法的FMS調(diào)度
    4.1 引言
    4.2 已有方法的缺陷
    4.3 改進(jìn)方法一
        4.3.1 改進(jìn)的調(diào)度算法
        4.3.2 調(diào)度實(shí)例
        4.3.3 可容性啟發(fā)函數(shù)及其計(jì)算示例
        4.3.4 實(shí)例分析
    4.4 改進(jìn)方法二
    4.5 仿真實(shí)驗(yàn)
        4.5.1 1000組測(cè)試問(wèn)題的選取
        4.5.2 算法性能的比較
    4.6 本章小結(jié)
5 基于混合啟發(fā)式算法的FMS調(diào)度
    5.1 引言
    5.2 已有方法的比較
        5.2.1 A~*算法和DF算法
        5.2.2 實(shí)例分析
    5.3 混合啟發(fā)式搜索算法
        5.3.1 算法描述及其特點(diǎn)
        5.3.2 算法特性與證明
        5.3.3 仿真運(yùn)算
    5.3 對(duì)復(fù)雜FMS系統(tǒng)的仿真測(cè)試
    5.4 本章小結(jié)
6 較大規(guī)模的FMS系統(tǒng)調(diào)度方法研究
    6.1 引言
    6.2 問(wèn)題的背景
    6.2 LPS算法
        6.3.1 改進(jìn)的A~*算法子節(jié)點(diǎn)處理方法
        6.3.2 與派遣規(guī)則相結(jié)合的啟發(fā)函數(shù)
        6.3.3 移動(dòng)窗口法
        6.3.4 LPS算法的步驟
    6.4 與其它方法的比較
    6.5 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 全文總結(jié)
    7.2 進(jìn)一步的研究工作
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 10×10測(cè)試問(wèn)題的Petri網(wǎng)輸入文件
攻讀博士期間發(fā)表或已錄用的論文與參加科研情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3638099