本文關(guān)鍵詞：柔性制造系統(tǒng)AGV動(dòng)態(tài)調(diào)度模型與算法

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【摘要】：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的飛速發(fā)展，柔性制造系統(tǒng)(FlexibleManufacturing System, FMS)作為現(xiàn)代化先進(jìn)的生產(chǎn)模式也越來(lái)越受到企業(yè)的關(guān)注。物料儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)是柔性制造系統(tǒng)的重要組成部分，自動(dòng)導(dǎo)引車（Automated GuidedVehicle, AGV）憑借其高智能化、高柔性等優(yōu)點(diǎn)成為FMS中物料儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)的主要裝卸、運(yùn)輸工具。目前，AGV已經(jīng)廣泛運(yùn)用于工業(yè)、軍事、交通運(yùn)輸、電子等領(lǐng)域,具有良好的環(huán)境適應(yīng)能力，在實(shí)現(xiàn)物流信息化，降低物流成本、提高企業(yè)效益等方面發(fā)揮了巨大的作用。在國(guó)內(nèi)外關(guān)于AGV路徑規(guī)劃和動(dòng)態(tài)調(diào)度問(wèn)題研究的基礎(chǔ)上，本論文做了如下研究工作： （1）應(yīng)用關(guān)聯(lián)矩陣表示無(wú)環(huán)賦權(quán)有向圖中節(jié)點(diǎn)與邊的關(guān)系，提出結(jié)構(gòu)特征向量、點(diǎn)向量、邊向量的概念，將路徑規(guī)劃問(wèn)題轉(zhuǎn)換成0-1規(guī)劃問(wèn)題，在此基礎(chǔ)上建立路徑規(guī)劃模型，然后利用遺傳算法求解最優(yōu)路徑，對(duì)基于圖的路徑規(guī)劃問(wèn)題的求解具有一般適用性。 （2）針對(duì)簡(jiǎn)單賦權(quán)有向圖提出基于距離矩陣的極小代數(shù)路徑規(guī)劃算法，該方法可以直接應(yīng)用在基于簡(jiǎn)單賦權(quán)有向圖的路徑規(guī)劃問(wèn)題中。 （3）基于無(wú)環(huán)賦權(quán)有向圖路徑規(guī)劃基本方法，分別研究FMS中的AGV動(dòng)態(tài)調(diào)度與路徑規(guī)劃問(wèn)題。對(duì)于單AGV系統(tǒng)，首先對(duì)所分配的任務(wù)采用遺傳算法重新排序，然后進(jìn)行路徑設(shè)計(jì)，使AGV所走路徑連貫且目標(biāo)函數(shù)達(dá)到最優(yōu)。對(duì)于多AGV系統(tǒng)，首先將所有任務(wù)按照AGV最大行駛時(shí)間最小的原則進(jìn)行分組，再對(duì)每組所分配的任務(wù)重新排序以及路徑設(shè)計(jì)，，使多AGV系統(tǒng)的目標(biāo)函數(shù)值達(dá)到最優(yōu)。最后利用時(shí)間窗方法解決AGV之間的避撞問(wèn)題，為每臺(tái)AGV規(guī)劃出一條無(wú)沖突路徑。 （4）結(jié)合前文提出的AGV路徑規(guī)劃和動(dòng)態(tài)調(diào)度相關(guān)理論，使用C#編程語(yǔ)言，改進(jìn)了AGV運(yùn)行控制系統(tǒng)，并對(duì)其進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。
【關(guān)鍵詞】：自動(dòng)導(dǎo)引車 動(dòng)態(tài)調(diào)度 路徑規(guī)劃 賦權(quán)有向圖 關(guān)聯(lián)矩陣
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH165
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目錄8-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 課題來(lái)源11
• 1.2 立題背景及研究意義11-12
• 1.3 柔性制造系統(tǒng)發(fā)展歷程12-15
• 1.4 AGV 動(dòng)態(tài)調(diào)度路與徑規(guī)劃研究現(xiàn)狀15-18
• 1.5 本文主要研究工作18-19
• 第2章 無(wú)環(huán)賦權(quán)有向圖路徑規(guī)劃模型與算法19-41
• 2.1 無(wú)環(huán)賦權(quán)有向圖19
• 2.2 無(wú)約束路徑規(guī)劃問(wèn)題19-21
• 2.3 有約束路徑規(guī)劃問(wèn)題21-29
• 2.3.1 點(diǎn)約束路徑規(guī)劃22-24
• 2.3.2 邊約束路徑規(guī)劃24-26
• 2.3.3 路徑約束路徑規(guī)劃26-29
• 2.4 路徑規(guī)劃問(wèn)題矩陣表達(dá)29-31
• 2.5 路徑規(guī)劃問(wèn)題遺傳算法求解31-38
• 2.5.1 路徑的編碼形式31-32
• 2.5.2 初始種群32-34
• 2.5.3 確定適應(yīng)度函數(shù)34
• 2.5.4 選擇算子34
• 2.5.5 交叉算子34-36
• 2.5.6 變異算子36-37
• 2.5.7 終止條件37
• 2.5.8 遺傳算法流程圖37-38
• 2.6 算法仿真分析38-40
• 2.7 本章小結(jié)40-41
• 第3章 簡(jiǎn)單賦權(quán)有向圖路徑規(guī)劃代數(shù)求解算法41-51
• 3.1 簡(jiǎn)單賦權(quán)有向圖41
• 3.2 簡(jiǎn)單圖的路徑規(guī)劃問(wèn)題41-43
• 3.4 簡(jiǎn)單賦權(quán)有向圖最短路徑極小代數(shù)求解算法43-47
• 3.4.1 極小代數(shù)及其運(yùn)算規(guī)則43-44
• 3.4.2 簡(jiǎn)單賦權(quán)有向圖矩陣表達(dá)44
• 3.4.3 路徑規(guī)劃問(wèn)題代數(shù)算法44-47
• 3.4.4 次優(yōu)路徑求解方法47
• 3.5 算法實(shí)例分析47-50
• 3.6 本章小結(jié)50-51
• 第4章 AGV 動(dòng)態(tài)調(diào)度與路徑規(guī)劃研究51-69
• 4.1 AGV 運(yùn)行環(huán)境51-53
• 4.2 AGV 任務(wù)描述53
• 4.3 單 AGV 動(dòng)態(tài)調(diào)度與路徑規(guī)劃53-59
• 4.4 多 AGV 動(dòng)態(tài)調(diào)度與路徑規(guī)劃59-61
• 4.5 多 AGV 調(diào)度中的資源沖突問(wèn)題61-68
• 4.5.1 前置條件61
• 4.5.2 時(shí)間窗61-62
• 4.5.3 時(shí)間計(jì)算62-64
• 4.5.4 沖突類型64-65
• 4.5.5 沖突的檢測(cè)與解決65-66
• 4.5.6 時(shí)間窗算法流程66-67
• 4.5.7 實(shí)時(shí)局部時(shí)間窗67-68
• 4.6 本章小結(jié)68-69
• 第5章 AGV 控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與仿真69-79
• 5.1 開發(fā)環(huán)境69
• 5.2 AGV 調(diào)度系統(tǒng)模塊69-74
• 5.2.1 電子地圖模塊69-70
• 5.2.2 系統(tǒng)通信模塊70-71
• 5.2.3 路線管理模塊71-72
• 5.2.4 訂單管理模塊72-73
• 5.2.5 AGV 遠(yuǎn)程控制模塊73-74
• 5.3 系統(tǒng)仿真74-77
• 5.3.1 單 AGV 運(yùn)行系統(tǒng)仿真75-76
• 5.3.2 多 AGV 運(yùn)行系統(tǒng)仿真76-77
• 5.4 本章小結(jié)77-79
• 第6章 總結(jié)與展望79-81
• 參考文獻(xiàn)81-85
• 在學(xué)期間研究成果85-87
• 致謝87-88

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：817839