粒子群遺傳算法在盤卷精整系統(tǒng)調(diào)度中的應(yīng)用

1、粒子群遺傳算法在盤卷精整系統(tǒng)調(diào)度中的應(yīng)用粒子群遺傳算法在盤卷精整系統(tǒng)調(diào)度中的應(yīng)用吳翔盤卷精整系統(tǒng)是典型的柔性制造系統(tǒng)，工藝段較多、回路控制復(fù)雜、有較多生產(chǎn)約束。本文提出采用粒子群遺傳算法求解盤卷精整系統(tǒng)的調(diào)度策略問(wèn)題。通過(guò)Matlab平臺(tái)設(shè)計(jì)了基于粒子群遺傳算法的盤卷精整系統(tǒng)仿真器。通過(guò)實(shí)例測(cè)試，證明了粒子群遺傳算法適用于盤卷精整系統(tǒng)的求解，具有高效率及高穩(wěn)定性。【關(guān)鍵詞】柔性制造系統(tǒng)盤卷精整系統(tǒng)粒子群遺傳算法Matlab仿真高速線材是

2、鋼鐵企業(yè)中附加值較高的產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于路橋、基建與房地產(chǎn)建設(shè)。高速線材的生產(chǎn)工藝可以分為軋制段與精整段。軋制段工藝比較獨(dú)立，設(shè)備通常都是由前至后排布，鋼材在設(shè)備間高速通過(guò)，完成軋制工藝。精整段工藝位于軋制段之后，舊的工藝為單一環(huán)路布置，處理設(shè)備依次分布在環(huán)形輸送線上，卷芯架或C型勾輸送鋼材在設(shè)備間流轉(zhuǎn)。舊工藝原理簡(jiǎn)單、效率低，不適用于多品種、混合生產(chǎn)。近年來(lái)，業(yè)界提出多環(huán)路的盤卷精整系統(tǒng)布局，設(shè)備分布于不同的環(huán)路上，環(huán)路之間可以相互流轉(zhuǎn)

3、。多環(huán)路盤卷精整系統(tǒng)滿足鋼鐵企業(yè)多品種、混合生產(chǎn)的需求，在增加產(chǎn)能的同時(shí)，提高設(shè)備利用率。而多環(huán)路盤卷精整系統(tǒng)是典型的柔性制造系統(tǒng)，具有處理工序多、輸送路徑多、轉(zhuǎn)運(yùn)靈活、控制策略復(fù)雜等特點(diǎn)。由于多環(huán)路盤卷精整系統(tǒng)的這些特點(diǎn)，該類系統(tǒng)的調(diào)度問(wèn)題體際的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)、設(shè)計(jì)相應(yīng)工序約束矩陣J10和加工時(shí)間矩陣T10如下：1.2模型變量定義為了更好描述盤卷精整系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，這里約定模型的變量。如表1所示。1.3數(shù)學(xué)模型搭建盤卷精整系統(tǒng)建模優(yōu)化的目標(biāo)

4、是：在滿足生產(chǎn)約束的條件下確定所有工件的輸送路徑及投入系統(tǒng)的順序，為每臺(tái)機(jī)器確定工件的投入加工順序，為每個(gè)工件的每道工序確定加工機(jī)器，最小化盤卷精整系統(tǒng)的生產(chǎn)完工時(shí)間。出于方便求解，便于建?？紤]。約定模型遵從如下假設(shè)：（1）所有機(jī)器在t=0時(shí)均是正?？捎玫模诩庸み^(guò)程中不存在故障導(dǎo)致停機(jī)。（2）不同工件之間具有相同的優(yōu)先級(jí)。（3）所有工序在不同機(jī)器上均按照時(shí)間約束矩陣執(zhí)行，在加工過(guò)程中不存在超時(shí)或提前完成。（4）所有機(jī)器在生產(chǎn)過(guò)程中只能