基于改進(jìn)遺傳算法的協(xié)同制造系統(tǒng)AGV調(diào)度優(yōu)化研究.pdf

1、協(xié)同制造系統(tǒng)作為一個(gè)高效制造系統(tǒng)得到了快速的發(fā)展,特別是自動(dòng)化運(yùn)輸系統(tǒng)AGV發(fā)揮了極其重要的作用,如何用遺傳算法得到對(duì)整個(gè)協(xié)同制造系統(tǒng)加工過(guò)程的調(diào)度以及對(duì)AGV運(yùn)動(dòng)路徑的調(diào)度以及計(jì)算出的調(diào)度結(jié)果是否在真實(shí)生產(chǎn)中有效是協(xié)同制造系統(tǒng)能夠高效加工的關(guān)鍵問(wèn)題。本文結(jié)合江蘇大學(xué)現(xiàn)有的協(xié)同制造系統(tǒng)以及目前國(guó)內(nèi)外對(duì)遺傳算法解決車(chē)間調(diào)度問(wèn)題現(xiàn)狀的應(yīng)用研究調(diào)查,研究了協(xié)同制造系統(tǒng)中的實(shí)用化生產(chǎn)調(diào)度問(wèn)題。本文在基本遺傳算法的基礎(chǔ)上改進(jìn)了編碼方式、交叉方式和

2、變異方式,優(yōu)化了基因序列,算法的結(jié)果不僅得到了工件的加工序列,還得到了AGV的運(yùn)動(dòng)動(dòng)作序列,最后在協(xié)同制造實(shí)驗(yàn)室上的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該改進(jìn)的遺傳算法的可行性和優(yōu)化性。本論文具體研究?jī)?nèi)容如下:
　　 (1)綜述了協(xié)同制造系統(tǒng)以及該系統(tǒng)中物流運(yùn)輸裝置無(wú)人導(dǎo)引小車(chē)AGV和對(duì)柔性生產(chǎn)線進(jìn)行調(diào)度計(jì)算的遺傳算法的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),分析了進(jìn)行生產(chǎn)線調(diào)度優(yōu)化計(jì)算的意義,為本文開(kāi)展研究工作奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。
　　 (2)簡(jiǎn)要介紹了實(shí)驗(yàn)室協(xié)

3、同制造系統(tǒng)的軟硬件設(shè)備,包括各加工站和MES制造執(zhí)行系統(tǒng)的功能介紹,該介紹清晰地呈現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)平臺(tái),為后期的實(shí)驗(yàn)奠定了實(shí)踐基礎(chǔ)。
　　 (3)針對(duì)具體的協(xié)同制造系統(tǒng),建立了生產(chǎn)調(diào)度的數(shù)學(xué)模型,并就該數(shù)學(xué)模型設(shè)計(jì)了求解該數(shù)學(xué)模型最優(yōu)解的改進(jìn)的遺傳算法,改進(jìn)的遺傳算法是針對(duì)如何得到AGV的動(dòng)作序列和工件的調(diào)度序列而改進(jìn),本文設(shè)計(jì)了二次解碼的解碼方式,同時(shí)本文也改進(jìn)了遺傳算法的交叉方式和變異方式,該方式能夠有效避免算法陷入局部最優(yōu)和避免早

4、熟。
　　 (4)通過(guò)C#編程軟件編寫(xiě)了改進(jìn)的遺傳算法計(jì)算出數(shù)學(xué)模型的最優(yōu)解,即AGV動(dòng)作序列和工件的加工序列,并應(yīng)用協(xié)同制造實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的加工設(shè)備和MES制造執(zhí)行系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,在上位機(jī)上載入AGV小車(chē)和工件的加工序列,系統(tǒng)按照輸入的動(dòng)作序列自動(dòng)生產(chǎn)加工,實(shí)驗(yàn)證明改進(jìn)的遺傳算法優(yōu)化了加工序列,節(jié)省了整體的系統(tǒng)加工時(shí)間以及提高了設(shè)備的利用率。
　　 (5)本文在理論上計(jì)算出雙緩沖AGV的調(diào)度序列,實(shí)際應(yīng)用需進(jìn)一步研究和