基于改進遺傳算法的協同制造系統(tǒng)AGV調度優(yōu)化研究.pdf

1、協同制造系統(tǒng)作為一個高效制造系統(tǒng)得到了快速的發(fā)展,特別是自動化運輸系統(tǒng)AGV發(fā)揮了極其重要的作用,如何用遺傳算法得到對整個協同制造系統(tǒng)加工過程的調度以及對AGV運動路徑的調度以及計算出的調度結果是否在真實生產中有效是協同制造系統(tǒng)能夠高效加工的關鍵問題。本文結合江蘇大學現有的協同制造系統(tǒng)以及目前國內外對遺傳算法解決車間調度問題現狀的應用研究調查,研究了協同制造系統(tǒng)中的實用化生產調度問題。本文在基本遺傳算法的基礎上改進了編碼方式、交叉方式和

2、變異方式,優(yōu)化了基因序列,算法的結果不僅得到了工件的加工序列,還得到了AGV的運動動作序列,最后在協同制造實驗室上的實驗驗證了該改進的遺傳算法的可行性和優(yōu)化性。本論文具體研究內容如下:
　　 (1)綜述了協同制造系統(tǒng)以及該系統(tǒng)中物流運輸裝置無人導引小車AGV和對柔性生產線進行調度計算的遺傳算法的研究現狀和發(fā)展趨勢,分析了進行生產線調度優(yōu)化計算的意義,為本文開展研究工作奠定了堅實的理論基礎。
　　 (2)簡要介紹了實驗室協

3、同制造系統(tǒng)的軟硬件設備,包括各加工站和MES制造執(zhí)行系統(tǒng)的功能介紹,該介紹清晰地呈現了實驗平臺,為后期的實驗奠定了實踐基礎。
　　 (3)針對具體的協同制造系統(tǒng),建立了生產調度的數學模型,并就該數學模型設計了求解該數學模型最優(yōu)解的改進的遺傳算法,改進的遺傳算法是針對如何得到AGV的動作序列和工件的調度序列而改進,本文設計了二次解碼的解碼方式,同時本文也改進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C#編程軟件編寫了改進的遺傳算法計算出數學模型的最優(yōu)解,即AGV動作序列和工件的加工序列,并應用協同制造實驗室現有的加工設備和MES制造執(zhí)行系統(tǒng)進行了實驗驗證,在上位機上載入AGV小車和工件的加工序列,系統(tǒng)按照輸入的動作序列自動生產加工,實驗證明改進的遺傳算法優(yōu)化了加工序列,節(jié)省了整體的系統(tǒng)加工時間以及提高了設備的利用率。
　　 (5)本文在理論上計算出雙緩沖AGV的調度序列,實際應用需進一步研究和