车间生产作业rfid网络配置与优化调度算法研究

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1、分类号密级硕士学位论文题目：车间生产作业RFID网络配置与优化调度算法研究英文并列题目：TheRFIDnetworkconfigurationandoptimizationschedulingalgorithmresearchoftheworkshopproduction研究生：吴琼专业：控制科学与工程研究方向：控制理论与控制工程导师：纪志成教授指导小组成员：学位授予日期：2015年6月答辩委员会主席：于凤芹江南大学地址：无锡市蠡湖大道1800号二○一五年六月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进

2、行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研宄成果，也不包含本人为获得江南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宄所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。日期：yur年t/月<日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解江南大学有关保留、使用学位论文的规定:江南大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采

3、用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，并且本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。日期：>丨/年6月_r日摘要摘要生产调度是车间管理的核心，它对车间资源的合理分配，提高车间生产效率，节约加工成本至关重要。但是一个好的调度系统不只是处理静态数据，还要能够在数据变动或者机器故障时产生应对调度方案。无线射频识别技术（RadioFrequencyIdentification,RFID）是一种自动识别技术，可实现对覆盖范围内目标的识别与信息的获取，因此本文采用RFID技术建立

4、RFID数据采集网络，实时采集车间作业数据。首先对静态车间作业调度问题进行研究，再针对数据采集网络的实时数据进行动态调度研究，具体研究内容包括以下四个方面：（1）针对车间工件加工过程中生产数据准确性低、采集反馈周期长等问题，分析面向调度的车间数据采集对象及采集方法，介绍RFID技术运作的基本原理，构建基于RFID技术的数据采集网络，以实现对加工数据的实时追溯，为动态车间作业调度提供完整数据源。（2）针对RFID网络在车间的应用特点，分析RFID读写器天线工作方式及覆盖范围，建立RFID网络读写器部署模型。设计一种

5、速度差分变异粒子群算法对该模型进行求解，在粒子群算法进化停滞时对粒子速度进行差分变异操作。仿真实验结果证明该算法较基本粒子群算法在提升网络覆盖率、加强网络负载平衡以及提高网络经济效益方面有更好的表现。（3）针对一般车间作业调度问题，以最小最大机器完工时间为优化目标，建立车间作业调度模型，提出一种协同混合粒子群算法进行求解。在粒子群算法进化停滞时引入引力搜索算法进行求解，为了简化算法结构同时保证种群的多样性，将协同思想引入到算法中。利用仿真实例以及和经典车间作业调度求解算法的比较验证了所提出的协同混合粒子群算法在求

6、解车间作业调度问题上的有效性与优越性。（4）研究了柔性车间作业调度问题，设计一种离散随机粒子群算法，对粒子群算法进行随机化和离散化处理。利用仿真实例验证了所提出的离散随机粒子群在求解柔性车间作业调度问题上的有效性与优越性。最后根据数据采集网络采集的数据，结合动态调度策略，通过仿真实验，验证了该算法可以在机器故障和紧急工件插入扰动状态下，完成车间作业的调度。关键词：数据采集；RFID技术；粒子群算法；RFID网络部署；车间作业调度IAbstractAbstractProductionschedulingisthec

7、oreoftheworkshopmanagementwhichplaysakeyroleonoptimizingtheutilizationofresources,improvingtheworkefficiencyandsavingcosts.Butagoodschedulingsystemshouldnotmerelydealwiththestaticdatasbutalsocancomeupwithaschedulingschemewhendataschangeormachinesfail.Radiofre

8、quencyidentificationtechnologyidentifiestargetsandgetstherelevantdatasthroughradiofrequencysignals.Sointhispaper,theRFIDtechnologyisadoptedtoestablishaRFIDdatacollectionnetworktocollectma