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《基于petri網(wǎng)仿真的雙資源jsp動態(tài)優(yōu)化調(diào)度》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、基于Petri網(wǎng)仿真的雙資源JSP動態(tài)優(yōu)化調(diào)度摘要:以帶有控制器的Petri網(wǎng)為建模工具對柔性生產(chǎn)調(diào)度中的離散事件建模,通過構(gòu)建Petri網(wǎng)控制器使系統(tǒng)的運行滿足期望的目標(biāo),同時利用混合遺傳算法獲得調(diào)度結(jié)果,用于解決作業(yè)車間的加工受到機床、操作工人等資源制約條件下的動態(tài)優(yōu)化調(diào)度.為了保證生產(chǎn)的平穩(wěn)性,最大限度地維持車間的生產(chǎn)能力,提出了針對不同的擾動進行分類處理的新方法,首先基于機床故障修復(fù)時間、工人離崗時間及取消訂單包含任務(wù)的多少進行分類調(diào)度,然后根據(jù)機床故障修復(fù)后以及工人回崗后剩余任務(wù)的多少決定是否進行再一次的調(diào)度,最后對算法進行了仿真研究.關(guān)鍵詞:Petri網(wǎng);控制
2、器;遺傳算法;模擬退火算法;動態(tài)車間調(diào)度Abstract:APetrinetwithcontrollerisusedtomodeldiscreteeventsinflexiblejobshopscheduling,andmakingthesystemrunningsatisfytheanticipantaimthroughconstructingthePetrinetcontroller,andtheschedulingresultsisobtainedbasedonhybridalgorithmofgeneticalgorithmandsimulatedannealin
3、galgorithm.Themethodisdevelopedtoaddressthedynamicschedulingprobleminmanufacturingsystemsconstrainedbymachines,workers.Inordertoassurethestabilityofmanufacture,andthejobshopproductionabilitycanbemaintainedfarthest,differentuncertaindisturbancesareclassifiedtodisposewithanewmethod.Firstly,
4、classifiedbasedonmachinerepairingtime,andworkerleavingtime,andtaskofordercanceling;andthendecidingwhetheritisarrangedagainbasedonremaindertaskaftermachinerepairingandworkerreturning;andlastly,simulationbaseddynamicjobshopschedulingisdeveloped.Keywords:Petrinet;controller;geneticalgorithm;
5、simulatedannealingalgorithm;dynamicjobshopscheduling前言具有柔性加工路徑的Jobshop型調(diào)度問題(JSP)是一個具有NP難計算復(fù)雜性的開放問題.雖然針對調(diào)度問題已經(jīng)提出了很多方法,例如排隊論模型、數(shù)學(xué)規(guī)劃、系統(tǒng)仿真、控制理論等,但是這些方法描述問題的能力很有限,所以尋找更加有效的方法是很有必要的.近年來,Petri網(wǎng)作為離散事件動態(tài)系統(tǒng)的建模和分析工具,已被成功地應(yīng)用于柔性生產(chǎn)系統(tǒng)的建模/分析和控制[1-6],但都只是對生產(chǎn)線本身建模,不能反映作為生產(chǎn)線中外部控制的調(diào)度策略的影響.本文應(yīng)用具有庫所和變遷混合約束的Pet
6、ri網(wǎng)控制器設(shè)計方法[7]進行控制器的設(shè)計,并對Petri網(wǎng)進行建模.在此Petri網(wǎng)模型基礎(chǔ)之上充分地利用了混合的遺傳算法和模擬退火算法[8](GASA),通過對該Petri網(wǎng)模型的仿真運行可以獲得調(diào)度策略的性能.為了更好地解決動態(tài)調(diào)度問題,提出了對雙資源動態(tài)優(yōu)化調(diào)度進行分類處理的新方法,針對不同的擾動通過選取合理有效的調(diào)度策略,最大限度地維持車間的生產(chǎn)能力,通過具體實例驗證了所提方法的問題求解能力,表明所提出方法的有效性.柔性生產(chǎn)調(diào)度的Petri網(wǎng)模型普通Petri網(wǎng)模型僅能夠反映生產(chǎn)線的加工路徑及其資源約束,而本文通過構(gòu)建Petri網(wǎng)控制器可以對設(shè)備優(yōu)先級、操作優(yōu)先
7、級等進行描述.添加控制器的目的就是使系統(tǒng)的運行滿足期望的目標(biāo),從控制的觀點來看,控制器是通過使能或禁止它的輸出變遷來實現(xiàn)它的控制目標(biāo)的,并從它的輸入變遷的激發(fā)獲得反饋,所以該控制器設(shè)計方法只需要考慮直接或間接的與約束有關(guān)的變遷,同時利用局部設(shè)計和Petri網(wǎng)簡化技術(shù)實現(xiàn)控制器的設(shè)計,因而比Yang[9]提出的Petri網(wǎng)控制器設(shè)計方法更加簡單、有效并且不會導(dǎo)致死鎖.為了直觀的說明柔性生產(chǎn)調(diào)度的Petri網(wǎng)模型,建立一子模型.考慮如下的一個FMS系統(tǒng),系統(tǒng)中有3種類型6臺機床,1、2號機床為類型Ⅰ;3號機床為類型Ⅱ;4、5、6號
