制造网格工作流资源调度技术的研究

摘要

随着科学技术的快速发展,基于 Web服务资源框架(Web Services Resource Framework,WSRF)的网格技术已广泛应用于多种领域。制造网格是网格技术与制造业相结合而形成的基于网格服务的一种网络化制造新模式,它克服了现有网络化制造中没有统一平台,没有标准化规范,资源零散管理等问题,进而形成了制造网格工作流技术。本文以制造网格工作流资源调度为对象,分析了制造网格资源的特殊性,研究了以网络技术、工作流技术及网格技术为基础的制造网格工作流,提出了基于PSO算法的制造网格工作流资源调度算法,并进行了优化设计。研究成果对促进制造网格的进一步深化应用和推广具有较好的意义。具体内容包括以下几点:
　　1.以网格工作流为基础,对制造网格工作流的特点进行了讨论,分析了制造网格工作流系统架构、工作流过程定义语言、工作流过程模型以及制造资源调度算法。
　　2.在深入研究了制造网格资源特点及制造网格系统特殊性后,建立了基于PSO算法的制造网格工作流资源调度算法。设计了资源调度的适应度函数,并对基本的PSO算法资源搜索过程加以改进。将原算法的单粒子、多元素、同方向飞行的搜索过程,进化成多元素、多方向、同时移动,并综合各元素的飞行过程来控制粒子进程。最后对优化的PSO算法进行了试验分析,结果表明优化后的PSO算法与其他优化算法相比,在搜索速度、全局搜索能力等方面具有较好的优势,能够适用于制造网格工作流系统的复杂环境。
　　3.开发了制造网格工作流系统的 Portal,实现了工作流资源调度、任务自动匹配资源等功能。并对制造网格工作流系统的异常问题进行了分析,设计了适合应用于制造网格工作流环境中的异常处理方法。
　　通过将研究成果与实际项目相结合,验证了本文研究内容的有效性与可行性。本文的研究成果促进了制造网格工作流资源调度问题的研究,对制造网格工作流的完善与发展具有较好的意义。

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目录

第一章 绪论

§1.1研究背景及意义

§1.2国内外研究现状和发展趋势

§1.3主要研究内容及论文结构

§1.4本章小结

第二章 制造网格工作流

§2.1制造网格工作流体系架构

§2.2工作流过程定义语言

§2.3制造网格工作流模型描述

§2.4PSO算法介绍

§2.5本章小结

第三章 制造网格工作流资源调度的研究

§3.1制造网格工作流资源调度

§3.2制造网格工作流的复杂性

§3.3 基于PSO算法的制造资源调度算法

§3.4本章小结

第四章 制造网格工作流系统设计与实现

§4.1系统PORTAL的设计

§4.2异常处理模块的设计

§4.3制造网格工作流系统的实现

§4.4本章小结

第五章 总结与展望

§5.1全文总结

§5.2展望

参考文献

致谢

攻读学位期间论文及科研情况