柔性作业车间中机床与自动导引车在线调度方法

针对柔性作业车间中机床与自动导引车同时调度问题,提出了在线调度算法,将调度问题分解成机床选择和自动导引车调度两个子问题求解;首先针对机床选择子问题,根据问题规模分别采用穷举法和小生境遗传算法求解,目标是最小化机床最大负荷,平衡各机床负荷以及最小化搬运系统负荷;在小生境遗传算法设计过程中,采用邻域搜索以提高遗传算法的收敛速度;采用基于海明距离的小生境淘汰运算以保持种群多样性.然后针对自动导引车调度子问题,提出了一种启发式调度算法.为避免作业车间出现死锁,采用基于剩余容量的死锁避免规则.最后通过仿真实验验证了所提算法是可行的.     

基于邻域正交交叉算子的人工鱼群算法

将邻域正交交叉算子引入到基本人工鱼群算法中,提出了一种基于邻域正交交叉算子的人工鱼群算法.该算法采用动态调整人工鱼视野和步长的方法,较好地平衡了全局搜索能力和局部搜索能力.将人工鱼的邻域极值与该人工鱼进行正交交叉运算,产生少量的具有代表性的较优个体,而新产生的个体不仅利用了本身的有用信息,同时利用了邻域极值的最优信息,加快了算法的收敛速度.增强了算法的寻优能力.仿真结果表明,该算法具有较高的优化性能.     

计及机器调整和物料运送时间的Job-Shop调度算法

对考虑机器调整时间和物料运送时间的Job-Shop调度问题进行了研究.优化计算时考虑了物料运送时间的作用及其对车间调度的影响,并给出了其求解方法;利用GA、SA与PSO相结合的混合PSO算法解决了Job-Shop调度问题.仿真实例模拟实际工况,对工件的运送、加工和机器调整时间及其相互间的影响进行了分析和计算,并与传统的忽略机器调整时间、物料运送时间以及直接计入工件加工时间的调度方案进行了对比,结果表明提出的方法可行,更加符合实际生产工况.     

基于改进蚁群算法的雅砻江流域梯级联合优化调度研究

提出一种改进蚁群算法(IACO,Improved ant colony optimization algorithm)求解梯级水库群优化调度问题,算法的改进主要包括嵌入邻域搜索和禁忌搜索,初始解生成技术和基于可行性的目标函数比较规则。论文以雅砻江流域梯级五级电站联合运行为背景,对蚁群算法和改进蚁群算法的求解质量和收敛性进行比较,实例验证表明,改进蚁群算法可以获得较好的优化调度结果。     

面向服务的网络化协同制造资源多目标重组优化调度

针对网络化协同制造资源重组优化调度所存在的问题,综合考虑影响网络化协同制造资源重组优化调度的4个主要因素:最小化生产作业时间、最小化生产作业成本、最优化生产加工质量、最优化资源服务质量,建立了网络化协同制造资源多目标优化调度的数学模型。提出了一种基于Pareto多目标免疫遗传算法的网络化协同制造资源重组优化调度方法,该算法综合运用了小生境技术、群体排序技术和精英保留策略,并对遗传算子进行改进,自适应地调整交叉和变异算子,结合免疫算法的免疫选择淘汰了相似个体,保证了种群多样性,避免了早熟现象的发生。免疫记忆对近似最优解进行动态邻域搜索,提高了算法的局部搜索能力。实例仿真表明了该算法的有效性。     

激素调节机制IAGA在作业车间调度中的应用

针对离散型生产作业中的车间调度问题,以最大流程时间最小化为目标,将基于激素调节机制的改进型自适应遗传算法应用其中。该算法具有有效避免近亲繁殖、无需复制操作、有效克服早熟现象和进化缓慢问题等特点。算法采用基于工序的编码方式,并在调度实例应用中取得满意效果。仿真结果表明:该算法大幅度减少了调度方案生成时间,优化了调度方案,缩减了最小化完工时间,能够有效、高质量地解决作业车间调度问题。     

基于Pareto蚁群算法和3S技术的灌区水资源空间优化配置

为了解决灌区水资源配置中的信息采集方法落后和多目标模型求解易陷入局部最优等问题,通过伪随机并行搜索和最近邻域选择等策略对Pareto蚁群算法进行改进,然后将Pareto蚁群算法与3S技术耦合,以宁夏银北灌区为仿真对象,利用改进的Pareto蚁群算法计算灌区多目标、多约束的水资源空间优化配置模型,获得最优的井灌水量、渠灌水量、排水量以及最优的经济效益和灌排费用。基于Pareto蚁群算法和３S技术的灌区水资源空间优化配置,能加快算法的收敛速度,获得全局最优解,使优化结果更接近实际,对灌区的水资源宏观调度具有一定的参考价值。     

基于仿真的车间生产线动态平衡方

针对现有生产线平衡方法缺乏持续改进思想和仿真优化应用不成熟的问题,提出将启发式算法和可视化仿真方法相结合的生产线动态平衡方法.构建以生产线上工位数最少和各工位的作业时间分布离散程度最小的双目标优化模型,并利用改进粒子群算法进行生产线平衡的数字化求解.从生产线系统的可视化建模与仿真角度出发,引入基于Witness仿真的生产线系统结构重现的可视化仿真方法,通过对仿真过程进行实时控制从而达到生产线动态平衡的目标.     

基于动态扩展邻域蚁群算法的移动机器人路径规划

针对蚁群算法易陷入局部最优、路径转折点多、收敛速度慢的问题,提出一种基于动态扩展邻域蚁群算法（Dynamic extended neighbourhoods ant colony optimization,DENACO）。在蚂蚁搜索方式上采用动态扩展邻域方法,并定义新的信息素计算方式和增量规则,在取得更优收敛路径长度的同时,减少路径转折点数量及路径节点数量;引入自适应调整因子改进启发函数,提高算法的全局搜索能力,并设定迭代阈值,提升算法的收敛速度;提出一种路径节点双优化策略,对规划好的路径进一步优化,提高路径综合质量。不同复杂度及不同规模栅格地图中的仿真实验表明,DENACO算法所规划的路径更优,路径转折点数量减少,收敛速度加快,路径节点数量明显减少,表明算法具有更高的可行性和适用性。     

基于改进粒子群算法求解马蹄形断面正常水深

为了解决马蹄形断面正常水深无显函数计算方法的现状,通过对明渠恒定均匀流方程进行数学变挟,得到了标准Ⅰ,Ⅱ型马蹄形过水断面正常水深求解的分段非线性约束优化问题．将粒子群算法中的权重函数随着迭代次数和不同粒子与最优粒子之间的距离大小进行调整,用以加速算法的收敛速度和提高粒子的搜索能力,并将调整惯性权重模型的粒子群优化算法运用到马蹄形断面正常水深的求解中．通过实例计算及误差分析表明：分段优化模型在水深特征点连续,且该法能100％收敛到全局最优解,故该方法求解马蹄形断面正常水深适用性强、计算精度高、算法实现简单,为马蹄形过水断面水力计算提供了一条新途径．     

基于云计算技术和3D渲染的农机虚拟制造技术研究

为了提高农机现代化和批量化生产效率,实现基于个性化需求农机设计和制造,提出了面向机加工的云技术农机制造服务候选资源的发现方法,并设计了农机虚拟制造的云计算平台。在农机部件云制造虚拟平台中,首先利用云存储技术存放大量的候选制造企业资源样本数据,然后利用智能分类算法KNN对候选资源进行分类,根据农机部件制造需求的客户对候选资源进行优选,最后得到最佳的候选资源。基于云计算和3D渲染技术,构建了面向工序级和零件级服务的仿真环境,并通过仿真实验,得到了优选后服务方的服务时间、费用和合格率,为现代农机的批量生产和个性化加工服务提供了新的解决方案。     

基于云计算的农机部件数字化车间集成技术研究

为了提高农机加工的现代化和数字化水平,降低设计成本、缩短设计周期、提高农机部件的加工质量,结合复杂零件CAD/CAPP/CAM集成系统,采用数字化虚拟仿真技术,提出了一种基于云计算平台的农机数字化车间集成技术,并提出了基于叶贝斯分类算法的云资源优化配置算法。该技术平台通过统一的零件模型信息源实现了零件几何信息和非几何信息的共享,改进了传统的CAD、CAPP、CAM系统的不足,简化了其数字化制造工作,大大提高了企业的生产效率。以农机部件的数字化加工虚拟仿真为例,对农机部件加工刀具轨迹进行了平台测试,结果表明:利用平台的云搜索功能可以有效地确定刀具走刀方式,生成刀具轨迹,对农机现代化加工水平的提高具有重要的意义。     

激素调节机制IAGA在作业车间调度中的应用

针对离散型生产作业中的车间调度问题,以最大流程时间最小化为目标,将基于激素调节机制的改进型自适应遗传算法应用其中。该算法具有有效避免近亲繁殖、无需复制操作、有效克服早熟现象和进化缓慢问题等特点。算法采用基于工序的编码方式,并在调度实例应用中取得满意效果。仿真结果表明：该算法大幅度减少了调度方案生成时间,优化了调度方案,缩减了最小化完工时间,能够有效、高质量地解决作业车间调度问题。     

基于模糊评价的可重构制造系统生产计划制订方法

为快速合理地确定可重构制造系统新构形的生产任务,提出了一种生产计划制订方法。首先建立适合可重构制造系统的产品评价指标体系,运用模糊数学的理论和方法,对市场上同时出现的多种新产品进行评价,以选出适合于制造系统新构形的生产对象。在此基础上,构建了可重构制造系统生产计划的目标规划模型,并采用序贯式算法进行求解,从而制订出可重构制造系统的最优生产计划。     

电控空气悬架车高调节与整车姿态控制研究

针对电控空气悬架在车高调节过程中存在的过充、过放以及振荡等不良现象,提出一种能够对气体质量流量进行自适应调节的神经网络PID控制方法。根据车辆系统动力学和变质量充放气系统热力学理论,建立了电控空气悬架车高调节数学模型,设计了车高调节BP神经网络PID控制器,并对控制器的实际性能进行了仿真验证。在此基础上,为了进一步防止车高调节过程中因四角高度调节不同步而引起的整车姿态失稳现象,基于模糊控制算法对系统局部控制量进行了修正,从而形成整车姿态模糊控制器。最后,基于D2P快速开发平台搭建了电控空气悬架车高调节控制系统,进行了整车台架试验。试验结果表明,所设计的控制系统不仅能够实现车身高度的有效调节,同时还能抑制车高调节过程中的整车姿态变化。     

基于模糊理论的农机公差优化的研究

以公差优化为目标进行加工成本计算是对公差－成本关系进行建模的基础，而面向制造环境的加工因素的处理又是此问题的重点和难点。应用模糊数学原理提出一种在建模中处理成本的模糊化处理方法，从而使公差－成本模型紧密联系具体工艺过程，实例证明此方法可靠、适用。     

基于制造协作网的协同式CAPP系统

提出将制造协作网作为协同式计算机辅助工艺设计COCAPP的支持平台,可以实现动态联盟的组建、任务的分配、工作流的管理等,并可根据动态联盟的组建信息完成制造资源重构、工序优化配置以及作业计划规划等,实现网上虚拟企业协同制造。采用3层模式的应用软件系统结构,构建了协同式CAPP的系统体系结构,使COCAPP系统具有可重构、规模可变和功能可扩充的能力,满足虚拟企业各成员开展工艺协同设计的需要。重点对工艺设计协同的方式和实现方法进行了研究,给出了一种解决COCAPP系统中工艺协同设计问题的方法。     

基于云平台和虚拟仿真软件的农机部件智能制造系统

为了提高农机零部件设计制造的智能化水平,基于云平台和虚拟仿真软件,将智能制造系统引入到农机部件的设计和生产过程中,利用云平台的虚拟共享存储资源和协同并行计算方式,极大地提高了部件生产过程虚拟仿真的能力和水平,为智能化制造提供了必要的条件.为了验证方法的可行性,采用云平台技术对农机部件的智能制造过程进行虚拟仿真,结果表明...