基于改进遗传算法的车间调度问题研究与应用
发布时间：2022-10-05 21:43
车间调度问题（JSP）是计算机集成制造系统（CIMS）工程中的一个重要组成部分，它对企业的生产管理和控制系统有着重要的影响。在当今的竞争环境下，如何利用计算机技术实现生产调度计划优化，快速调整资源配置，统筹安排生产进度，提高设备利用率已成为许多加工企业面临的重大课题。 该论文在研究了作业车间调度问题数学模型和优化算法的基础上，将一种改进的自适应遗传算法应用在作业车间调度中。该算法是将sigmoid函数的变形函数应用到自适应遗传算法中，并将作业车间调度问题中的完工时间大小作为算法的评价指标，实现了交叉率和变异率随着完工时间的非线性自适应调整，较好地克服了标准遗传算法在解决作业车间调度问题时的“早熟”和稳定性差的缺点，以及传统的线性自适应遗传算法收敛速度慢的缺点。通过对几个优化实例的仿真计算，验证了该算法在作业车间调度应用中的有效性。 另外，利用遗传算法和模拟退火算法在求解该类问题时的有效性和实用性，设计了一种可应用于车间调度问题的混合遗传算法。该混合算法将遗传算法的局部搜索优势和模拟退火的全局搜索优势相结合，可以增加种群中个体的多样性和算法的鲁棒性。最后，通过...
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题目的及其意义
1.2 生产调度问题概述
1.3 生产调度问题的分类和特点
1.4 国内外研究现状及发展趋势
1.4.1 车间调度问题的国内外研究现状
1.4.2 车间调度研究存在的问题及发展趋势
1.5 论文研究的主要内容及结构
2 车间作业调度问题及其遗传算法
2.1 车间作业调度问题描述
2.2 典型车间作业调度问题
2.3 车间作业调度问题研究的假设条件及数学模型
2.3.1 车间作业调度问题研究的假设条件
2.3.2 车间作业调度问题的数学模型
2.4 车间作业调度优化算法
2.5 遗传算法概述
2.6 遗传算法的生物进化模型
2.7 遗传算法基本思想及操作流程
2.7.1 遗传算法基本思想及特点
2.7.2 遗传算法基本操作流程
2.8 车间调度遗传算法的设计
2.8.1 遗传算法的设计步骤
2.8.2 编码与解码
2.8.3 适应度函数的设计
2.8.4 遗传操作
2.8.5 算法终止条件
2.9 本章总结
3 改进的自适应遗传算法及应用
3.1 线性自适应遗传算法
3.2 自适应遗传算法的改进
3.3 改进的算法在车间调度问题中的表示
3.4 车间调度问题的算法实现
3.4.1 遗传编码设计
3.4.2 遗传交叉操作
3.4.3 遗传变异操作
3.4.4 作业车间调度改进算法的整体设计
3.5 实验及结果分析
3.6 本章总结
4 混合遗传算法及应用
4.1 模拟退火算法基本原理
4.1.1 固体退火的物理过程
4.1.2 Metropolis接受准则
4.1.3 模拟退火算法参数的选择
4.1.4 模拟退火基本操作步骤
4.1.5 模拟退火算法的特点
4.2 混合遗传算法概述
4.3 混合遗传算法的主要操作步骤
4.4 实验和结果分析
4.5 本章总结
5 基于改进算法的车间调度系统开发与应用
5.1 车间调度系统总体设计思想
5.1.1 设计中的关键问题
5.1.2 车间调度系统设计思想
5.2 车间调度系统的功能
5.3 系统开发平台和运行环境
5.4 系统各模块及功能
5.4.1 车间调度系统登录
5.4.2 车间调度系统解决标准LA01问题
5.4.3 车间调度系统的应用仿真
5.5 本章总结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]自适应遗传算法交叉变异算子的改进[J]. 邝航宇,金晶,苏勇. 计算机工程与应用. 2006(12)
[2]基于遗传算法的动态资源调度问题研究[J]. 余舟毅,陈宗基,周锐. 控制与决策. 2004(11)
[3]JSSP基本约束特点分析及调度算法[J]. 吴怡,刘民,吴澄. 清华大学学报(自然科学版). 2004(10)
[4]基于人机集成的生产过程管理系统研究与开发[J]. 李斌,钟毅芳,肖人彬. 工业工程与管理. 2004(05)
[5]基于MAS的车间调度控制系统的研究[J]. 李海真,许维胜,王中杰. 计算机辅助工程. 2004(03)
[6]求解作业车间调度问题的一种改进遗传算法[J]. 张超勇,饶运清,李培根,刘向军. 计算机集成制造系统. 2004(08)
[7]分布式车间管理控制系统研究[J]. 刘世平,张洁,饶运清,李培根. 中国机械工程. 2001(12)
[8]混沌优化方法的研究进展[J]. 王凌,郑大钟,李清生. 计算技术与自动化. 2001(01)
硕士论文
[1]基于混合遗传算法的车间调度方法研究与应用[D]. 丁书斌.大连理工大学 2006
[2]基于遗传算法的车间调度系统研究[D]. 金志勇.武汉理工大学 2006
[3]基于遗传算法的车间调度优化及其仿真[D]. 何燕.武汉理工大学 2006
[4]基于遗传算法的车间调度研究与应用[D]. 欧阳珍.浙江大学 2004
本文编号：3686560
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题目的及其意义
1.2 生产调度问题概述
1.3 生产调度问题的分类和特点
1.4 国内外研究现状及发展趋势
1.4.1 车间调度问题的国内外研究现状
1.4.2 车间调度研究存在的问题及发展趋势
1.5 论文研究的主要内容及结构
2 车间作业调度问题及其遗传算法
2.1 车间作业调度问题描述
2.2 典型车间作业调度问题
2.3 车间作业调度问题研究的假设条件及数学模型
2.3.1 车间作业调度问题研究的假设条件
2.3.2 车间作业调度问题的数学模型
2.4 车间作业调度优化算法
2.5 遗传算法概述
2.6 遗传算法的生物进化模型
2.7 遗传算法基本思想及操作流程
2.7.1 遗传算法基本思想及特点
2.7.2 遗传算法基本操作流程
2.8 车间调度遗传算法的设计
2.8.1 遗传算法的设计步骤
2.8.2 编码与解码
2.8.3 适应度函数的设计
2.8.4 遗传操作
2.8.5 算法终止条件
2.9 本章总结
3 改进的自适应遗传算法及应用
3.1 线性自适应遗传算法
3.2 自适应遗传算法的改进
3.3 改进的算法在车间调度问题中的表示
3.4 车间调度问题的算法实现
3.4.1 遗传编码设计
3.4.2 遗传交叉操作
3.4.3 遗传变异操作
3.4.4 作业车间调度改进算法的整体设计
3.5 实验及结果分析
3.6 本章总结
4 混合遗传算法及应用
4.1 模拟退火算法基本原理
4.1.1 固体退火的物理过程
4.1.2 Metropolis接受准则
4.1.3 模拟退火算法参数的选择
4.1.4 模拟退火基本操作步骤
4.1.5 模拟退火算法的特点
4.2 混合遗传算法概述
4.3 混合遗传算法的主要操作步骤
4.4 实验和结果分析
4.5 本章总结
5 基于改进算法的车间调度系统开发与应用
5.1 车间调度系统总体设计思想
5.1.1 设计中的关键问题
5.1.2 车间调度系统设计思想
5.2 车间调度系统的功能
5.3 系统开发平台和运行环境
5.4 系统各模块及功能
5.4.1 车间调度系统登录
5.4.2 车间调度系统解决标准LA01问题
5.4.3 车间调度系统的应用仿真
5.5 本章总结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]自适应遗传算法交叉变异算子的改进[J]. 邝航宇,金晶,苏勇. 计算机工程与应用. 2006(12)
[2]基于遗传算法的动态资源调度问题研究[J]. 余舟毅,陈宗基,周锐. 控制与决策. 2004(11)
[3]JSSP基本约束特点分析及调度算法[J]. 吴怡,刘民,吴澄. 清华大学学报(自然科学版). 2004(10)
[4]基于人机集成的生产过程管理系统研究与开发[J]. 李斌,钟毅芳,肖人彬. 工业工程与管理. 2004(05)
[5]基于MAS的车间调度控制系统的研究[J]. 李海真,许维胜,王中杰. 计算机辅助工程. 2004(03)
[6]求解作业车间调度问题的一种改进遗传算法[J]. 张超勇,饶运清,李培根,刘向军. 计算机集成制造系统. 2004(08)
[7]分布式车间管理控制系统研究[J]. 刘世平,张洁,饶运清,李培根. 中国机械工程. 2001(12)
[8]混沌优化方法的研究进展[J]. 王凌,郑大钟,李清生. 计算技术与自动化. 2001(01)
硕士论文
[1]基于混合遗传算法的车间调度方法研究与应用[D]. 丁书斌.大连理工大学 2006
[2]基于遗传算法的车间调度系统研究[D]. 金志勇.武汉理工大学 2006
[3]基于遗传算法的车间调度优化及其仿真[D]. 何燕.武汉理工大学 2006
[4]基于遗传算法的车间调度研究与应用[D]. 欧阳珍.浙江大学 2004
本文编号：3686560
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jixiegongcheng/3686560.html
