柔性制造系统中自动导引车辆的Petri网优化调度方法研究

作     者：张凝 

作者单位：华侨大学 

学位级别：硕士

导师姓名：罗继亮;陈一逢

授予年度：2018年

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 

主      题：FMS AGV Petri网 A*搜索算法 调度 

摘      要：柔性制造系统(Flexible Manufacturing System,FMS)是一个由物流和信息流组成的技术密集的复杂自动化系统,学术界对其格外重视并细致研究。调度与控制是FMS的重点,它保证了系统的协调以及有效运行。自动导引运输车(Automated Guided Vehicle,AGV)作为物流信息化、自动化的重要工具,在FMS中得到广泛应用。然而,FMS内的资源众多,如何合理调度AGVs使系统的利益最大化,成为重要的研究课题。企业越来越关注于其整体运行效率,需要先进的物流调度算法来提高效率。Petri网是离散式系统的建模和分析工具,它便于用来模拟工业中的制造流程。本文以FMS为研究对象,提出基于Petri网的AGVs最优调度问题的方法。主要研究内容如下:1、针对含有AGVs的FMS,提出了对其建立赋时Petri网模型的方法。从问题入手整体分析了系统中各功能主体,将生产链分为两部分。第一部分子网用于模拟AGVs的路径,第二部分子网用于描述生产任务,其它用于传递任务,并且逐步细化出子网中的每一个细节。反过来再将子网组合成整体,称之为合成Petri网。2、对于FMS中AGVs的调度问题,本文采用A*搜索算法对Petri网模型进行了目标搜索。在合成网的基础上,提出一种启发式搜索算法可以寻找到最短时间内完成任务的演化路径,并且通过可达树搜索算法和生产任务的子网来实现启发式功能。在DEV C++开发环境下,根据这种启发式算法编写了一个通用的C语言程序,并对FMS中不同数量的AGVs求解最优调度策略。3、利用仿真软件eM-Plant,建立起FMS的仿真模型,通过仿真实验验证了本文提出的算法所得到的最优调度策略。