基于petri网的智能制造系统建模和调度方法研究

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1、巧４訪龄巧）专业学位硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＦＯＲＰＲＯＦＥ％ＩＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥ论文题目基于Ｐｅｔｒｉ网的智能制造系统建模和调度方法硏究一Ｉ专业華工…学号２０１２２２０８０６３７作者煙名张俭龙指导教师李迅波教授一分类号密级巧ＵＤＣ＾学位论文基于Ｐｅｔｒｉ网的智能制造系统建模和调度方法研究（题名和副题名）张俭龙（作者姓名）指导教师李迅波教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）‘申请学

2、位级别硕丄专业学位类别了朽１麵Ｉｒｆｒ了程领域名称啦Ｌｆ戒王程提交论文日期．於＇〇．也Ｉ：ｕｆｒ论文答辩巧期如ｒ令／学位授予单位和日期电子科技大学如／ｙ年《刀円答辩委员会主席评阅人注１：注明《国际十进分类法ＵＤＣ》的类号。ＲＥＳＥＡＲＣＨＯＮＭＯＤＥＬＩＮＧＡＮＤＳＣＨＥＤＵＬＩＮＧＭＥＴＨＯＤＯＦＩＮＴＥＬＬＩＧＥＮＴＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧＳＹＳＴＥＭＢＡＳＥＤＯＮＰＥＴＲＩＮＥＴＡＭａｓｔｅｒＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉ

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4、地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献巧己在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：為日期：）如祖ｒ月７曰论文使用授权本学位论丈作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可１＾采用影印、缩印或扫描

5、等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）支作者签名：刮今一怒导师签名：書这今曰期：＞咬年户月曰７摘要摘要随着定制化制造的逐渐兴起，智能制造系统得到了广泛的应用，随之带来的智能调度问题成为研究的热点。特别是工业4.0的提出，使得智能调度在智能制造中的智能工厂和智能物流两方面扮演着核心大脑的角色，是智能制造的基础。大多数的智能调度问题都是组合优化问题，关于其计算理论已经被证明是NP-hard问题。传统的研究组合优化的方法无法在多项式时间内求得调度问题的最优解，随后人们开始

6、研究在多项式时间内求得近优解以满足生产调度的需求。基于此本文具体的研究内容有如下三方面：（1）在智能制造系统的建模方面，本文研究了如何利用Petri网对智能制造系统建模分析，并提出了从基本制造单元到整个制造系统的建模思想。对于系统模型死锁方面的研究，通过分析Petri网系统的可达图来判断系统运行过程中的死锁情况，并利用所建立的模型研究了单任务和多任务的调度方法。（2）在研究批量调度的过程中，本文提出结合遗传算法和模拟退火算法形成混合算法应用于智能调度领域的思想。这样既利用了模拟退火算法全局搜索的能力，又兼顾了遗传算法快

7、速收敛的性质，通过与遗传算法进行仿真对比实验，并对得到的结果进行分析，证明混合算法的调度结果更好。（3）对调度任务进行分析，通过将任务类型按交期情况分为确定交期和模糊交期两类问题，使调度算法的研究更具有针对性。特别是模糊交期问题，通过对其进行建模分析，使算法变成真正以加工成本为评判的调度算法，进而更加接近实际情况，应用范围大大变广。通过对以上三方面的研究，本文提出根据调度规模的大小分别采用不同的调度方法的思想。即对于单件或多件调度问题，通过建立系统Petri网模型进行调度；对于批量调度问题，采用智能调度算法进行生产调度

8、。本文的创新之处主要有如下两方面：（1）基于Petri网建立智能调度模型，并利用建立的Petri网模型解决单任务和多任务的调度问题。（2）将模拟退火算法和遗传算法结合起来应用于智能调度领域，最终通过实验证明了混合算法优势巨大。关键词：智能调度，Petri网，模拟退火算法，遗传算法，智能制造IABSTRACTABSTRACTAlon