基于混合动态系统建模方法的制造单元仿真优化研究

摘要

该文针对目前仿真优化研究中存在的实际问题,从系统、建模、算法上进行了创新,以解决制造单元设计、调度和控制的优化问题.该文首先对当前仿真优化工作中所存在问题进行了详细地分析与研究.在前人的研究基础上,结合先进的设计理念,提出了一种新的基于虚拟仿真环境的仿真优化理论框架.然后,针对制造单元仿真模型的特点,并根据变尺度遗传算法和增强禁忌搜索算法的工作原理和运行机制,提出了一种新的混合仿真优化算法,作为仿真优化系统的优化搜索引擎的核心.最后,通过对制造单元优化设计问题的界定,根据仿真优化理论框架和关键技术的研究成果,构造了面向制造单元的仿真优化设计环境,接着,基于这个环境开发了一个面向制造单元优化的原型系统——SimOpt 1.0并通过实例对论文相关研究工作进行了验证.

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1课题概述

1.2文献综述

1.3本文的主要内容、创新点与组织结构

1.4小节

2仿真优化系统理论框架与体系结构研究

2.1现代制造单元研究

2.2面向制造单元的仿真优化技术

2.3仿真优化总体技术

2.4仿真优化系统理论框架

2.5系统体系结构

2.6小结

3基于混合动态系统的制造单元仿真建模研究

3.1离散事件动态系统建模描述

3.2混合动态系统与制造单元仿真

3.3混合动态系统机制研究

3.4混合动态系统仿真建模研究

3.5基于混合动态系统的制造单元仿真建模研究

3.6小结

4面向制造单元的仿真优化方法研究

4.1制造单元优化问题描述

4.2系统仿真优化进程描述

4.3制造单元仿真优化模型分析

4.4制造单元设计参数特性研究

4.5混合优化算法研究

4.6算法关键技术

4.7应用实例及结果分析

4.8小结

5神经网络加速/求解器

5.1人工神经网络概述

5.2神经网络加速/求解器提出

5.3加速/求解器算法研究

5.4基于改进径向基概率神经网络的加速/求解器

5.5训练样本归一化设计

5.6应用实例与结果分析

5.7 小结

6面向制造单元的仿真优化环境

6.1系统总体方案

6.2仿真优化系统结构设计

6.3系统优化引擎

6.4虚拟仿真系统

6.5通讯控制机制与数据总线

6.6系统数据库技术

6.7小结

7原型系统及应用实例

7.1 SimOpt仿真优化原型系统

7.2仿真优化应用实例

7.3小结

8全文总结与展望

8.1全文总结

8.2研究展望

致谢

参考文献

附录1攻读博士学位期间发表论文目录