面向緩存有限的柔性制造系統(tǒng)單AGV調(diào)度研究.pdf

1、隨著中國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，制造業(yè)也步入了智能化的時代，由計算機統(tǒng)一控制的柔性制造系統(tǒng)(FMS)在制造業(yè)中占有越來越舉足輕重的地位。自動導航小車(AGV)作為柔性制造系統(tǒng)中運輸系統(tǒng)的主要部分，為柔性制造系統(tǒng)的靈活運作和準確控制提供了快捷、效率的方式，在柔性制造系統(tǒng)中應用得越來越廣泛。如何靈活的調(diào)度自動導航小車，使得柔性制造系統(tǒng)的整體性能提升、節(jié)省工件的完工時間和成本，成為現(xiàn)代學者研究的熱點問題。本論文主要研究了柔性制造系統(tǒng)中輸入/輸出緩存區(qū)

2、容量有限的約束下，單臺自動導航小車在完成各個加工單元的搬運任務的調(diào)度問題，主要包括以下幾個方面:
　　(1) FMS的總體描述。從FMS的構(gòu)成、搬運任務、輸入/輸出緩存區(qū)的管理、自動導航小車的管理和堵塞以及調(diào)度的約束等方面對柔性制造系統(tǒng)進行了全面的定義和分析。
　　(2)建立緩存區(qū)有限的單AGV調(diào)度模型。針對FMS中輸入/輸出緩存區(qū)容量有限的約束下建立單AGV在某一時刻內(nèi)未完成的搬運任務的調(diào)度問題，建立了數(shù)學模型，目標是AG

3、V完成所有任務的時間最短。對于單AGV的調(diào)度問題，考慮了有限的輸入/輸出緩存區(qū)容量、工件到達的隨機性、空AGV返程、同一時刻系統(tǒng)允許的最大工件量以及有限的資源等因素對AGV完成搬運任務的影響，同時又設定AGV的管理規(guī)則，使得所建立的調(diào)度模型具備一定的實用性。
　　(3)算法設計和實例驗證。根據(jù)所建立的FMS中緩存區(qū)有限的單AGV調(diào)度模型，設計了改進的遺傳算法對FMS中不同任務數(shù)量的實例模型求解。改進的遺傳算法是基于當前最優(yōu)解的設計

4、改進選擇、交叉的方式，使得算法在運行過程中不易丟失當前最優(yōu)解。
　　(4)算法設計和實例驗證。根據(jù)所建立的FMS中緩存區(qū)有限的單AGV調(diào)度模型，設計了遺傳模擬退火算法對FMS中不同規(guī)模加工單元實例模型求解。遺傳模擬退火算法是基于改進的遺傳算法的基礎(chǔ)上結(jié)合模擬退火算法改善初始種群，尋求局部最優(yōu)并保持，直到搜索出全局最優(yōu)。
　　本文從實際應用的FMS中出發(fā)，研究了FMS中輸入/輸出緩存區(qū)容量有限的情況下，單AGV在完成某一個時刻