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基于OOCPN的柔性钢料车间仿真调度研究
| 论文题名： | 基于OOCPN的柔性钢料车间仿真调度研究 |
| 关键词： | 造船;钢料车间;柔性制造系统;OOCPN;仿真调度软件 |
| 摘要： | 造船生产中的钢料加工车间的主要任务是对各种钢板和型材进行切割加工，形成船体的各种构件，是造船生产的第一阶段也是基础阶段。钢料车间由各种数控切割机、钢板、吊车以及导轨小车等组成，是一个典型的柔性制造系统(Flexible Manufacturing System)。FMS是一类极其复杂的离散事件动态系统(Discrete Event Dynamic System)。针对FMS的研究涉及很多方向，其中FMS调度问题是最基本的研究方向之一。FMS生产的高柔性和高效率在很大程度上取决于FMS调度的水平。FMS调度的实质就是作业任务与资源的优化匹配，属于NP-hard问题。本文围绕FMS优化调度问题，对钢料车间调度系统建模、调度和仿真进行了较为深入的研究。 首先，论述了FMS及其车间调度的重要性，指出了FMS调度在造船业的应用情况以及存在的问题，确定了本文所研究的问题和采用的建模仿真方法。接着，分析了FMS的建模方法，重点介绍了Petri网的基本理论和面向对象技术，给出了OOCPN定义和特点，为下一步建立钢料车间的模型打下基础。 其次，首先采用面向对象的有色Petri网(Object-Oriented Colored Petri Net)对钢料自，动化加工车间进行FMS建模，提出了基于OOCPN的四个步骤的FMS建模方法论。 接着按照FMS调度机制的演变过程，实现了钢料车间FMS的静态调度和动态调度算法。静态调度包括机器负荷分配和待加工工件优化排序，使用的算法是改进的极大消去法和Johnson工程师用新算法。动态调度则使用基于规则的启发式调度算法寻找最优的调度方案，实现了机床调度规则、AGV调度规则、故障调度规则和急件调度规则，体现了柔性的车间调度。 最后，应用面向对象和仿真方法，实现了基于OOCPN的钢料车间仿真调度软件：在仿真软件上进行实验，对仿真调度方案的生产效率进行分析和讨论，并根据不同调度规则下的结果选择最佳的调度策略，提高系统的综合利用率。 |
| 作者： | 郑园园 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 刘玉君;邓燕萍 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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