面向多目标优化的改进型多Agent车间调度技术研究

摘要

环境、资源问题的日益突出以及消费需求的转变与升级，制造业传统的简单管理的生产模式已经不再适应时代发展的要求。作为先进制造技术和现代管理技术的核心技术之一，车间调度技术是实现实现生产任务合理分配、制造资源合理规划的重要手段。如何建立一种有效的、面向多目标优化的车间调度模型，对指导制造业生产管理升级、促进车间调度理论的研究具有十分重要的意义。 本文将Agent技术同车间调度技术相融合，对面向多目标优化的车间调度模型进行了研究，提出了一种面向多目标优化的改进型多Agent车间调度模型并进行实验验证。具体的研究内容如下： 首先，分析了求解作业车间调度问题的传统方法及其不足，结合个体Agent及MAS的特性论证了基于MAS的方法求解作业车间调度问题的适用性。针对传统MAS方法建模时存在的贪婪性和单目标优化的不足，重新设计了改进型MAS作业车间调度模型。 其次，以完工时间、生产成本、加工能耗和设备负载为优化目标，建立了面向低碳的作业车间多目标优化调度数学模型。模型基于权重系数法，调节优化倾向。 然后，对改进MAS调度模型的实时调度算法和Agent之间的协商机制进行了研究。提出一种基于改进合同网协议的区间协同拍卖动态调度算法，对改进模型中的个体Agent间的优化行为进行协调。 最后，以J2EE技术为基础，使用JADE Agent开发框架和MySQL数据库实现改进MAS调度模型，搭建了Web平台下的车间调度信息平台。基于信息平台开展了实验验证工作，并探究了不同时间窗口对改进模型调度性能的影响和不同权重系数下各优化目标之间的优化约束关系。最后，将改进MAS调度模型应用于物理平台，并设计了运行实验，证明了本文改进模型指导实际生产的可行性。

目录

第一个书签之前