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《昆明理工大学》 2010年
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柔性制丝生产线AGVS优化调度及仿真研究

孙晓燕  
【摘要】:随着生产的不断发展和自动化程度的日益提高,现代制造业的生产规模越来越大,生产系统越来越复杂,这就对物料运输系统的自动化、柔性、准时性提出了更高的要求。物料运输系统是现代制造系统的纽带,合理有效地优化调度能减少物料运输过程中的资源损耗,提高制造系统的生产效率。自动导引小车系统(AGVS)正是在此背景下发展起来的一个重要研究领域。 论文首先对柔性制丝生产线的高效物料运输设备——自动导引小车(AGV)进行了综合概述,为进一步深入研究AGVS奠定了基础;分析了AGVS的性能及其影响因素;以一个典型AGVS为例分析了AGV及AGVS的作业过程、作业效率及其评价指标;分析了AGVS的阻塞、路径规划、调度三项关键技术。 论文重点研究了AGVS的优化调度问题,分析并建立了AGVS优化调度问题的多目标、多约束数学模型,以基本遗传算法为基础,设计了一种适合求解AGVS优化调度问题的混合遗传算法。本算法根据AGVS自身的复杂特性选用自然数编码方式,编码简捷、直观;采用累加方法生成初始种群;提出连续插入启发式交叉算子;通过推移调整法确定任务的最佳完成时间,保证任务完成的满意度;通过自适应参数来调整交叉概率和变异概率,避免不成熟收敛;对三个目标函数采用加权方法处理,并以此建立适应度函数。所提算法在有限的进化代数内,可快速搜索,收敛到最优解,并能够保持群体的多样性,大大节约了运行时间,提高了运行效率。论文将所提算法应用于实际柔性制丝生产线中,实现了AGVS全局调度优化。 论文最后对柔性制丝生产线的AGVS进行了系统规划与设计,并用eM-Plant仿真软件对其进行建模仿真。通过基本规则调度仿真和算法优化调度仿真的结果分析比较,体现所建数学模型和所提混合遗传算法在实际应用中的可行性与有效性,同时,通过仿真表明该优化调度能使系统总的输送任务并行进行,避免了输送过程中的“瓶颈”现象,从而提高了AGVS的输送效率,优化了制丝生产线的物料运输系统。
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TH165

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