造船生產(chǎn)中的鋼料加工車間的主要任務(wù)是對各種鋼板和型材進行切割加工，形成船體的各種構(gòu)件，是造船生產(chǎn)的第一階段也是基礎(chǔ)階段。鋼料車間由各種數(shù)控切割機、鋼板、吊車以及導(dǎo)軌小車等組成，是一個典型的柔性制造系統(tǒng)(Flexible Manufacturing System)。FMS是一類極其復(fù)雜的離散事件動態(tài)系統(tǒng)(Discrete Event Dynamic System)。針對FMS的研究涉及很多方向，其中FMS調(diào)度問題是最基本的研究方向之一。FMS生產(chǎn)的高柔性和高效率在很大程度上取決于FMS調(diào)度的水平。FMS調(diào)度的實質(zhì)就是作業(yè)任務(wù)與資源的優(yōu)化匹配，屬于NP-hard問題。本文圍繞FMS優(yōu)化調(diào)度問題，對鋼料車間調(diào)度系統(tǒng)建模、調(diào)度和仿真進行了較為深入的研究。 首先，論述了FMS及其車間調(diào)度的重要性，指出了FMS調(diào)度在造船業(yè)的應(yīng)用情況以及存在的問題，確定了本文所研究的問題和采用的建模仿真方法。接著，分析了FMS的建模方法，重點介紹了Petri網(wǎng)的基本理論和面向?qū)ο蠹夹g(shù)，給出了OOCPN定義和特點，為下一步建立鋼料車間的模型打下基礎(chǔ)。 其次，首先采用面向?qū)ο蟮挠猩玃etri網(wǎng)(Object-Orien...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
    課題的工程背景
    問題的提出
    課題研究的作用和意義
    本文的章節(jié)安排
1 緒論
    1.1 柔性制造系統(tǒng)概述
        1.1.1 基本概念
        1.1.2 FMS的組成
        1.1.3 FMT與自動化造船
    1.2 FMS的車間調(diào)度
        1.2.1 柔性調(diào)度問題描述
        1.2.2 柔性調(diào)度研究方法
    1.3 FMS的復(fù)雜性及其仿真的必要性
2 建模和仿真方法
    2.1 系統(tǒng)建模方法選擇
        2.1.1 FMS的模型特點和建模方法
        2.1.2 Petri網(wǎng)在FMS建模和仿真中的應(yīng)用綜述
    2.2 Petri網(wǎng)的基本理論
        2.2.1 Petri網(wǎng)的基本概念
        2.2.2 Petri網(wǎng)的組成要素
        2.2.3 Petri網(wǎng)的基本性質(zhì)
        2.2.4 Petri網(wǎng)的分類
    2.3 OOCPN綜述
        2.3.1 面向?qū)ο蟮母拍?br>        2.3.2 機械制造系統(tǒng)的面向?qū)ο蠼?br>        2.3.3 OOCPN的定義
        2.3.4 對象子網(wǎng)的特點
    2.4 本章小結(jié)
3 基于OOCPN的鋼料加工車間建模
    3.1 基于OOCPN建模的思想
    3.2 鋼料車間建模的步驟
        3.2.1 鋼料車間柔性系統(tǒng)分析
        3.2.2 各對象子網(wǎng)建模
        3.2.3 各對象子網(wǎng)之間的關(guān)系
        3.2.4 對象子網(wǎng)的集成
    3.3 系統(tǒng)Petri網(wǎng)模型的運行過程
    3.4 變遷發(fā)射控制規(guī)則及調(diào)度決策
        3.4.1 變遷發(fā)射控制問題
        3.4.2 鋼料車間調(diào)度系統(tǒng)變遷發(fā)射的控制策略
        3.4.3 變遷發(fā)射控制一般性總結(jié)
    3.5 本章小結(jié)
4 鋼料車間調(diào)度算法及其規(guī)則
    4.1 FMS調(diào)度控制概述
    4.2 加工設(shè)備負荷分配算法
        4.2.1 負荷分配和極大消去法
        4.2.2 問題的描述和改進極大消去法
        4.2.3 算法應(yīng)用
    4.3 待加工工件組內(nèi)最優(yōu)排序
        4.3.1 工件排序算法
        4.3.2 算法應(yīng)用
    4.4 動態(tài)調(diào)度規(guī)則
        4.4.1 動態(tài)事件的類型
        4.4.2 調(diào)度規(guī)則庫的構(gòu)造
        4.4.3 調(diào)度規(guī)則的實現(xiàn)
    4.5 本章小結(jié)
5 鋼料車間柔性調(diào)度仿真
    5.1 仿真方法概述
        5.1.1 系統(tǒng)仿真的基本概念及分類
        5.1.2 仿真流程
        5.1.3 仿真運行假設(shè)
        5.1.4 仿真時鐘的推進
        5.1.5 仿真策略
    5.2 仿真軟件的實現(xiàn)
        5.2.1 軟件設(shè)計總體思想
        5.2.2 模型到軟件的轉(zhuǎn)化方法
        5.2.3 用面向?qū)ο蠓椒▽崿F(xiàn)Petri網(wǎng)模型
        5.2.4 程序結(jié)構(gòu)
    5.3 仿真運行與結(jié)果分析
        5.3.1 仿真試驗一
        5.3.2 仿真實驗二
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況
致謝



本文編號：3747226