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《基于petri網(wǎng)的啟發(fā)式生產(chǎn)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、第28卷第5期自動化學(xué)報Vol128,No152002年9月ACTAAUTOMATICASINICASept.,2002短文基于Petri網(wǎng)的啟發(fā)式生產(chǎn)調(diào)度薛雷郝躍(西安電子科技大學(xué)微電子研究所西安710071)(E2mail:hopexuel@hotmail.com)摘要提出一種新的柔性制造系統(tǒng)調(diào)度方法.該方法可以通過引入測試弧增強普通Petri網(wǎng)的建模能力,可以對系統(tǒng)中的設(shè)備維護、設(shè)備優(yōu)先級以及操作優(yōu)先級進行建模,并進一步利用搜索算法對模型的狀態(tài)轉(zhuǎn)換空間進行啟發(fā)式搜索得到優(yōu)化調(diào)度.文中的實例展示了
2、算法的有效性.關(guān)鍵詞生產(chǎn)調(diào)度,柔性制造系統(tǒng),Petri網(wǎng),啟發(fā)式搜索中圖分類號TN43PETRINETBASEDHEURISTICSEARCHFORSCHEDULINGXUELeiHAOYue(InstituteofMicroelectronics,XidianUniversity,Xi′an710071)(E2mail:hopexuel@hotmail.com)AbstractThispaperprovidesanewschedulingmethodforflexiblemanufacturings
3、ystems(FMS).Throughintroducingthetestarctotraditionaltimed2placePetrinet,anewPetrinet,theextendedtimed2placePetrinet,isproposed.Itcanconciselyrep2resentnotonlygeneralfeaturesofFMS,butalsothedevicemaintenance,devicepri2ority,andoperationpriority.Bytheuse
4、ofsearchmethodtoreachabilitygraphofcon2structedmodels,theoptimizedschedulingisobtained.Experimentalresultsarepre2sentedtoshowtheeffectivenessofthemethod.KeywordsScheduling,flexiblemanufacturingsystem,Petrinet,heuristicsearch1引言在柔性制造系統(tǒng)(FMS)中,在滿足工藝要求的前提下,
5、如何統(tǒng)籌安排各種不同工藝的[1]制造順序、分配系統(tǒng)資源、獲得優(yōu)化的系統(tǒng)運行效率?這就是所謂的生產(chǎn)調(diào)度問題.針對調(diào)[2]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,但是這收稿日期2000208207收修改稿日期2001203212828自動化學(xué)報28卷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.[3]Petri網(wǎng)(PN's)作為一種描述離散事件動態(tài)系統(tǒng)(DEDS)的強有力的圖形化的數(shù)學(xué)工[4]具,被廣泛地用來分析DEDS的系統(tǒng)性能.在文獻中接觸到的與生產(chǎn)
6、調(diào)度有關(guān)的PN's研[5]究中,Shih和Sekiguchi在利用PN's仿真FMS功能的過程中利用局部調(diào)度解決沖突;[6]3Lee和DiCesare用人工智能的算法A給出了一個解決生產(chǎn)調(diào)度問題的框架;Sun和[7]3Cheng對Lee的方法進行了改進,提出了有限擴展的A算法.共同的不足是,首先是柔性制造系統(tǒng)中存在的設(shè)備故障、定期維護、設(shè)備的優(yōu)先級和操作的優(yōu)先級等都是影響系統(tǒng)性能的不可忽略的重要因素,而以上研究在模型上沒有考慮它們,因此得到的調(diào)度在實際系統(tǒng)中不能獲得預(yù)期性能;其次,他們的評估函數(shù)都是單
7、目標的,而實際生產(chǎn)系統(tǒng)的性能是由多目標決定的,所以多目標評價函數(shù)更具實際意義.本文的研究正是針對以上不足,給出了一個實用有效的調(diào)度方法.2模型的建立普通PN's只能描述系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu),而不能描述系統(tǒng)隨著時間演變的特性,為了支持系統(tǒng)性能研究,本文在確定時間PN's(DTPN’s)基礎(chǔ)上提出一種增強DTPN’s模型.定義1.增強DTPN’s是一個七元組N=(P,T,I,O,H,+,mo),其中P={p1,p2,?,pm}是有限的Place集合,m>0,T={t1,t2,?,tn}是有限的Transitio
8、n集合,n>0,滿足P∪T=á且P∩T=á,I:P×T→N是P到T的輸入函數(shù),O:P×T→N是T到P的輸出函數(shù),H:P×T→N是P到T的測試函數(shù),Y+:P×R∪{0}是給P的每個元素定義一個操作時間的時間函數(shù),Ymo:P→I∪{0}是定義從P到正整數(shù)集合的初始標記函數(shù).運行規(guī)則是,t∈T在標記m被使能當且僅當(Pp∈P,m(p)≥I(p,t))∧(Pp∈P,H(p,t)≠0,m(p)
