基于Petri網(wǎng)和基因表達(dá)式編程的作業(yè)車間調(diào)度研究.pdf

1、隨著制造業(yè)發(fā)展,作業(yè)車間調(diào)度問(wèn)題的實(shí)現(xiàn)過(guò)程也變得越來(lái)越復(fù)雜化。車間調(diào)度問(wèn)題是一類集各約束條件的組合優(yōu)化問(wèn)題,對(duì)于該問(wèn)題具有很實(shí)際的一個(gè)應(yīng)用背景,因此該領(lǐng)域也一直是研究的熱點(diǎn),自上世紀(jì)80年以來(lái),隨著各學(xué)科領(lǐng)域之間的相互滲透,也出現(xiàn)了許多研究方法,并涌現(xiàn)了大量有價(jià)值的文獻(xiàn)?？墒窃搯?wèn)題被證明是一個(gè)NP難問(wèn)題,所以至今沒(méi)有一個(gè)確定可行的解決方案,這也吸引了越來(lái)越多的學(xué)者對(duì)此進(jìn)行研究,近幾年也提出了很多具有重要意義的調(diào)度算法,這也激發(fā)了學(xué)者對(duì)調(diào)

2、度問(wèn)題研究的熱情。在如此的背景下,車間調(diào)度問(wèn)題的研究就成了更加具有意義的事情。
　　就目前對(duì)調(diào)度問(wèn)題的研究已經(jīng)有十多種,其中對(duì)作業(yè)車間進(jìn)行仿真建模有Petri網(wǎng)、控制等方法,本文選用了Petri作為作業(yè)車間調(diào)度問(wèn)題研究建模工具,因?yàn)镻etri網(wǎng)發(fā)展至今已有60多年的歷史,是一個(gè)非常成熟的基于數(shù)學(xué)化的建模工具,基于Petri網(wǎng)的模型可以對(duì)調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的仿真。目前Petri網(wǎng)常對(duì)離散的事件進(jìn)行分析和建模,根據(jù)Petri網(wǎng)功能選擇可

3、以對(duì)系統(tǒng)網(wǎng)集成建模。從此可以看出本文選用Petri網(wǎng)為車間調(diào)度的建模設(shè)計(jì)提供了便利。文中首先根據(jù)調(diào)度問(wèn)題的描述利用時(shí)延Petri網(wǎng)對(duì)簡(jiǎn)單的車間調(diào)度問(wèn)題進(jìn)行建模,并隨之提出了時(shí)間有色Petri網(wǎng)對(duì)復(fù)雜的調(diào)度問(wèn)題進(jìn)行了建模分析,通過(guò)本文提出的建模方法可以直觀的看出復(fù)雜調(diào)度問(wèn)題的調(diào)度情況,也驗(yàn)證了本文提出的建模理論是可行的。
　　根據(jù)Petri建模后對(duì)基因表達(dá)式編程的編碼進(jìn)行設(shè)計(jì),本文提出了不同于傳統(tǒng)的基因表達(dá)式編程編碼,在本文算法中,

4、基因表達(dá)式編程根據(jù)時(shí)延Petri網(wǎng)模型中的變遷序列來(lái)確立染色體的尾部,每條染色體尾部可以確立一種車間調(diào)度方案。本文選用了基因表達(dá)式的選擇、交叉、變異三種類型進(jìn)行遺傳操作。其中交叉、變異操作也不同于原型Petri網(wǎng),本文根據(jù)調(diào)度問(wèn)題設(shè)計(jì)了特定的遺傳操作。
　　最后本文根據(jù)Petri網(wǎng)對(duì)車間調(diào)度問(wèn)題的仿真,通過(guò)變遷的時(shí)延時(shí)間獲得每條染色體的相應(yīng)的時(shí)間,結(jié)合基因表達(dá)式編程具有較好的尋優(yōu)能力和Petri網(wǎng)對(duì)動(dòng)態(tài)的離散事件的過(guò)程能進(jìn)行很好的