基于单亲遗传蚁群算法的自动化物流控制系统研究

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1、西安科技大学硕士学位论文基于单亲遗传蚁群算法的自动化物流控制系统研究专业名称：控制理论与控制工程作者姓名：李龙指导教师：侯媛彬学位论文独创性说明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及其取得研究成果。尽我所知，除了文中加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西安科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：日期

2、：论文题目：基于单亲遗传蚁群算法的自动化物流控制系统研究专业：控制理论与控制工程硕士生：李龙（签名）指导老师：侯媛彬（签名）摘要自动化立体仓库系统(AutomatedStorageandRetrievalSystem,AS/RS)是现代物流系统的一个重要组成部分。它集先进的计算机控制技术、现场总线技术、信息管理技术于一身，实现了货物存取、搬运的自动化，在各行各业中有着广泛的应用。本课题以我校自动化物流系统为研究平台，针对立体仓库中堆垛机多货物拣选作业的路径规划问题提出了一种新的优化算法，仿真实验验证了其有效性，并在

3、此基础上开发了自动化物流系统的控制软件。论文首先介绍并分析了我校自动化物流系统的硬件组成，然后深入剖析了堆垛机拣选作业的特点。根据这些特点，建立了拣选作业时间代价的数学模型，并将其抽象为旅行商问题。对解决该问题的各类算法进行了分析与比较。针对蚁群系统以及单亲遗传算法的优点与不足，将两种算法进行了适当的改进与融合，提出了新的改进算法——单亲遗传蚁群算法，利用该算法优化堆垛机拣选作业路径，并在Matlab环境下进行了仿真，得到了满意的优化结果。其次，由于该自动化物流系统原有的控制软件存在着加工功能不完善，不能对前排货架

4、货物进行作业等缺点，因此，在原有控制软件的基础上，基于VC++的MFC框架新开发了前排货架的出库、入库以及移库功能，并完成了整个物流系统中加工流水线的加工功能。所有功能在该自动化物流系统硬件平台上进行了实验验证，实现了整个自动化物流系统的各项功能的正常运转。最后应用WinCC对控制系统进行组态，开发了自动化物流系统的监控界面，通过OPCServer的中转，建立监控上位机与PLC的通信，使得上位机可以实时采集现场数据，方便对整个自动化物流系统进行监控。关键词：自动化立体仓库堆垛机拣选作业路径优化单亲遗传蚁群算法组态研

5、究类型：应用研究Subject：ResearchofAutomaticLogisticsSystem’sControlSystemBasedonParthenoGeneticAntColonyAlgorithmSpecialty：ControlTheoryandControlEngineeringName：LiLong（Signature）Instructor：HouYuanbin（Signature）ABSTRACTAutomatedStorageandRetrievalSystem(AS/RS)isanimpo

6、rtantcomponentofmodernlogisticssystem.Itcombinesadvancedcomputercontroltechnology,fieldbustechnology,informationmanagementtechnologyandachievesautomationoftheaccessandhandlingofgoods.AutomatedStorageandRetrievalSystemhaveawiderangeofapplicationsinallwalksoflif

7、e.TheresearchplatformofthisthesisistheautomaticlogisticssysteminSubjectsExperimentalCenterofXUST(Xi’anUniversityofScienceandTechnology).Aimingatpathplanningofthestackerorderpickingofthisautomatedlogisticssystem,anewoptimizationalgorithmisproposedinthispaper.Si

8、mulationresultsdemonstratethevalidity.Basedonthisconclusion,thedevelopmentofthisautomaticlogisticssystem’scontrolsoftwareiscompleted.Firstly,thehardwareoftheautomaticlogisticssyste