摘要:摘要:近年來,隨著業(yè)界機(jī)械自動化水平的不斷提高,多功能軌道是自動引導(dǎo)車(RGV)也開始扮演著舉足輕重的角色,因而人們對于RGV動態(tài)調(diào)度問題的研究和分析從未停止過。本文中,我
摘要:近年來,隨著業(yè)界機(jī)械自動化水平的不斷提高,多功能軌道是自動引導(dǎo)車(RGV)也開始扮演著舉足輕重的角色,因而人們對于RGV動態(tài)調(diào)度問題的研究和分析從未停止過。本文中,我們通過粒子群算法求解動態(tài)調(diào)度的非線性目標(biāo)規(guī)劃模型,由此實(shí)現(xiàn)對動態(tài)調(diào)度及模型合理性等問題加以分析和討論。
關(guān)鍵詞:就近算法;非線性目標(biāo)規(guī)劃;粒子群算法

一、RGV發(fā)展現(xiàn)狀
(1)RGV應(yīng)用方式概述[1]
RGV在工業(yè)自動化車間以及物流配送系統(tǒng)中的應(yīng)用甚為廣泛,然而由于系統(tǒng)作業(yè)需求不同,RGV在具體應(yīng)用中具有諸多的作業(yè)形式,與此同時,與其相關(guān)的作業(yè)策略和控制技術(shù)也存在著諸多的差異。
二、單一直線往復(fù)式RGV的工作流程分析
(1)順序排隊(duì)原則的設(shè)定
假定RGV嚴(yán)格遵循順序排隊(duì)原則,實(shí)現(xiàn)“先發(fā)出信號,先完成任務(wù)”的初級目標(biāo)。
(2)起始點(diǎn)的選取
我們運(yùn)用機(jī)理分析法對這8個CNC的位置與初期工作效率的關(guān)系做初步的分析。由于效率=工作量/時間,所以我們從減少無用耗時的層面解決起始點(diǎn)選定的問題。
①RGV的行駛需要一定時間,所以起始點(diǎn)的選擇一定要靠近軌道的兩端,在這里我們選定CNC#1、#2一端。
②RGV工作流程的核心在機(jī)械臂的運(yùn)動情況,所以縮短機(jī)械臂的工作耗時是最佳的選擇。
故而選定CNC1作為設(shè)定的RGV初期工作方案的起始點(diǎn)。
(3)基于就近算法的循環(huán)疊加模型[2]
首先,我們假設(shè)RGV的工作流程共循環(huán)有限的n次(依序完成CNC1至CNC8的所有任務(wù)為一整個工作流程)。
接下來,RGV在每一次工作循環(huán)中,由于完成CNC8的時間節(jié)點(diǎn)在下一個循環(huán)中CNC1的發(fā)送需求信息的時間節(jié)點(diǎn)之前,所以不得不停下等待,直至下一循環(huán)開始。最終的求解結(jié)果即代表最優(yōu)調(diào)動策略的工作用時。
(4)RGV數(shù)量推廣
下面探討關(guān)于n個物料,m臺CNC的作業(yè)車間調(diào)度問題
1)量化表示工作用時,用時包括RGV移動所需的時間、上下料用時、加工一道工序的時間及加工后的清洗流程的用時。
其中,M為一個趨于無窮大的常系數(shù)。
3)在求解優(yōu)化調(diào)度模型中,通常構(gòu)建最大值目標(biāo)函數(shù)[3]來確定工作情況和時間的關(guān)系,此中,在工作總用時既定的情況下求解最大有效工作量來衡量工作效率。
三、多臺直線往復(fù)式RGV的工作流程分析
(1)建立空間調(diào)度的規(guī)劃模型
下面探討關(guān)于n個物料,m臺CNC的作業(yè)車間調(diào)度問題
1)量化表示第一道工作用時和第二道工序的工作用時
其中,M為一個趨于無窮大的常系數(shù)。
3)在求解優(yōu)化調(diào)度模型中,通常構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)來確定工作情況和時間的關(guān)系。該模型中,在工作總用時既定的情況下求解最大有效工作量(由最長有效工作時間T來表示)來衡量工作效率。最終得到這樣的目標(biāo)函數(shù):
參考文獻(xiàn)
[1]王曉寧.直線往復(fù)式軌道穿梭車避讓策略仿真研究[D].北京郵電大學(xué),2012
[2]聶峰,程珩.多功能穿梭車優(yōu)化調(diào)度研究[J].物流技術(shù),2008,27(10):251-253.
[3]ZhaoJing,HanChongZhao,WeiBin.Binaryparticleswarmoptimizationwithmultipleevolutionarystrategies[J].ScienceChina(InformationSciences),2012,55(11):2485-2494.
[4]鐘壽桂.基于離散粒子群與模擬退火融合算法的自動小車存取系統(tǒng)貨位優(yōu)化[D].廈門大學(xué),2009
作者張子巖毛敏吳彥亭