冲压车间调度的动态拥挤度NSGA-Ⅱ多目标优化方法

为了降低冲压车间总能耗、缩短冲压件完成时间,提出了基于动态拥挤度NSGA-Ⅱ算法的冲压车间调度优化方法。分析了冲压机各工作状态,针对多制件、多工序调度问题,建立了以能耗最低、完成时间最短为优化目标的多目标优化模型。针对NSGA-Ⅱ算法中拥挤度比较算子会降低基因的多样性的问题,给出了动态拥挤度策略,该策略在删除多余染色体的同时,动态更新各染色体拥挤度,从而提出了基于动态拥挤度NSGA-Ⅱ算法的模型求解方法。经实例验证,NSGA-Ⅱ算法搜索的Pareto前沿解集不是真正的前沿解,而是陷入了局部最优,动态拥挤度NSGA-Ⅱ算法搜索出了Pareto前沿解集,其优化结果在能耗和完成时间上均优于NSGA-Ⅱ算法。     

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 建立电梯群控系统的算法调度方案优化与数学建模，使之尽可能地满足电梯乘客的满意度和减少电梯的能源损耗以满足企业的满意度。本文利用应用数学中的模糊综合评判理论对电梯群控系统的算法进行一一对应建立数学建模。     

基于截止期价值度优先的CAN消息实时调度算法

为了保证CAN总线网络中实时性消息的截止期,同时减小紧迫性消息的传输延迟,综合考虑了CAN网络中实时消息的截止期和价值度两个参数,提出了截止期-价值度优先(Deadline-Value First)实时调度算法,简称DVF算法。给出了算法遵循原则和设计过程,对截止期因素进行分段线性处理的方法,使得算法在保证消息截止期的前提下尽量让关键性消息优先发送。以EDF算法和HVF(higest value first)算法为基准,从关键消息的相对延迟、丢帧率和丢失价值率这三个方面对DVF算法进行性能分析,实验表明DVF算法相比于EDF算法和HVF算法有很大改善。     

自适应蚁群算法在Job Shop调度问题中的研究

研究了Job Shop调度问题,分析了蚁群算法(ACA)与最大最小蚁群系统(MMAS)算法在解决Job Shop调度问题中的不足,提出了一种解决Job Shop调度问题的自适应蚁群算法(SACA)。此算法根据蚂蚁群体寻找路径的阶段性,使用了参数在各阶段自适应变化的策略和关键工序块邻域搜索策略,加快了蚁群算法的收敛速度,避免了早熟现象和陷入局部最优调度解,提高了蚁群算法的灵活性和鲁棒性。通过仿真实验验证了自适应蚁群算法在解决Job Shop调度问题中的性能优于蚁群算法和MMAS算法。     

基于LSF算法与动态关键路径的工序级任务调度问题的研究

针对目前某研究所工序的实际生产时间较调度时间滞后,设备利用率不高导致的任务完工时间较长的情况,提出了LSF(Least Slack First,空闲时间最短最优先)算法与动态关键路径法相结合的工序级任务调度算法。在工序排程的过程中应用LSF算法可以使关键路径任务之间的空闲时间尽可能的减小,再结合动态关键路径法则可以使生产周期尽可能压缩。该研究所的实际应用表明,上述针对工序级任务的调度算法可以有效的提高设备利用率和解决实际生产同调度之间的滞后问题,从而可以最小化完工时间,提高生产效率。     

基于PROFINET的E-车间通信模型构建及调度优化设计

为了解决E-车间通信的实时性问题,提出一种基于PROFINET的车间通信网络体系。在此基础上,重点设计了基于greedy算法的车间通信调度模型、得出了多任务调度时刻表、构建了物理检测平台,对算法的可行性进行了验证。在消息任务数目相同的条件下,采用文中提出的调度算法比使用传统西门子S7内部调度策略的任务交付时间有显著减少,且任务量越大,该算法越有优势。     

基于遗传算法的产品制造的优化调度

研究了企业产品制造的调度问题 ,并建立了调度的最小模型。引入效率函数 ,运用遗传退火进化算法实现了调度决策的优化 ;提出了将遗传退火算法和分派规则相结合的调度策略和动态编码的方法 ,放宽了约束条件 ,提高了搜索效率和速度 ,保证其全局收敛性。     

多目标优化模具设计任务调度研究

针对模具设计具有多项目任务并行、对设计人员知识和经验依赖性强、设计任务变更频繁等特点,提出了多目标优化的模具设计任务调度理论,并建立多目标优化调度模型,模型除了考虑任务间的紧前关系约束、多技能设计人员异质性约束,还考虑了影响任务分配的任务因素及设计人员因素,并针对此调度问题的特点,提出了基于BBO的调度算法,通过仿真试验计算结果与单目标调度结果相比较,说明算法是有效的,与遗传算法比较,基于BBO调度算法具有良好的收敛性和稳定性。     

含局部流水的柔性作业车间调度研究

针对含有局部流水生产的柔性作业车间生产调度问题,首先在柔性作业车间调度问题的基础上建立调度模型,然后提出一种基于模拟退火法的调度算法,同时对加工路径和加工顺序进行优化,并实现最小化完工时间的调度目标。最后通过实例进行仿真,结果表明了算法的可行性和有效性。     

基于强繁殖NSGA-Ⅱ算法的柔性车间调度多目标优化

为了实现减少车间完工时间、机器总负荷和车间能耗等优化目标,提出了基于强繁殖NSGA-Ⅱ算法的柔性车间调度优化方法。对柔性车间调度问题进行了描述,建立了车间调度的多目标优化模型,给出了调度问题编码和甘特图解码方法。以NSGA-Ⅱ算法为基础,根据繁殖能力的不同将染色体分为强繁殖子群和普通子群,两个子群根据自身特点使用不同的遗传操作,从而给出了强繁殖NSGA-Ⅱ算法。将强繁殖NSGA-Ⅱ算法应用于柔性车间调度优化,改进算法求解的Pareto解集分布优于传统NSGA-Ⅱ算法;选择一个折中解进行验证,强繁殖NSGA-Ⅱ算法解的甘特图完工时间、机器总负荷、车间能耗均小于传统NSGA-Ⅱ算法解的参数,验证了NSGA-Ⅱ算法在柔性车间调度多目标优化中的优越性。     

基于线性自抗扰控制的高频真空感应炉温度控制

真空感应炉是对金属材料进行热处理工艺的一种高效设备。在感应加热系统中,温度的高低直接影响着加热物料的质量好坏。而如何实现加热温度的精确控制,是控制系统需要解决的关键问题。目前,大部分的温度系统仍使用PID控制方法,但PID控制中的控制参数一旦确定就只能适应一个系统,这就导致了该方法具有较差的抗干扰能力,影响了系统的控制精度以及控制速度。为了改善上述PID控制的缺点,通过在真空感应炉上进行数据采集,并应用MATLAB对系统进行辨识,提出了真空感应炉的温度控制系统的线性自抗扰控制策略。设计了用来对系统的状态及总扰动进行实时观测并给予补偿的线性扩张状态观测器,求取控制器参数的收敛范围,应用劳斯判据对系统的稳定性进行分析。最后,应用MATLAB进行设定值跟踪和抗干扰能力仿真,仿真结果表明:LADRC比传统的PID控制系统具有更快的响应速度以及控制精度,且鲁棒性更优。     

伺服泵控数控折弯机能耗分析

本文介绍了伺服泵控折弯机液压系统工作原理,建立泵控和阀控系统仿真模型。同时在一个工作循环内比较泵控和阀控模型的功率和油耗等,得出伺服泵控较阀控系统在减少能耗方面更有优势。     

用VB6.0实现PLC与上位机串行通讯及实时曲线显示

PLC与上位机的串行通讯在现代工业控制中得到了越来越广泛的应用.PLC作为下位机完成现场各种开关量和模拟量的采集、运算和控制,上位计算机则可提供人机交互界面,实现数据的存储,打印以及现场数据的实时显示等监视功能.文章介绍了如何利用VB6.0实现OMRON CPM1A PLC与上位机的串行通讯,以及如何利用VB6.0进行实时曲线的绘制和显示,对普通的控制系统有重要的参考价值.     

多智能体系统在焊接柔性制造系统中的应用

焊接柔性制造系统 (WFMS)已经成为焊接自动化生产的一个重要的发展趋势。面对这样高度集成 ,高度复杂的自动化生产系统 ,采用单一的基于定量数学模型的传统控制理论和技术的控制系统已经不能对其实施有效的控制了。分布式人工智能 (DAI)领域中的多智能体系统 (MAS)的理论和技术已经应用于柔性制造系统。由于WFMS内在的分散性 (时间、空间和功能上的分散性 )以及它与MAS的内在联系和相似性 ,使得MAS成为WFMS的最佳控制策略之一。文章介绍了DAI中的MAS的概念和特点 ,讨论了MAS的网络结构及组织结构。针对WFMS的结构特点和焊接生产工艺特点 ,详细讨论了MAS系统和WFMS系统之间的内在联系以及MAS应用于WFMS的可行性。     

NC嵌入PC型开放式数控系统的研究和应用

本文从硬件和软件两方面探讨了NC嵌入PC型开放式数控系统的设计及研究,结合XK5030数控铣床,基于PC ADT850运动控制卡开发了一套开放式数控立式铣床系统。通过实验证明,该开放式数控系统能实时控制机床运动及实时显示机床状态,达到了预期的精度,并具备了开放式数控系统的开放性。     

Active vibration control in palletised workholding system for milling

This paper presents the development implementation and testing of an active controlled palletised workholding system for milling operations. The traditional approach to controlling vibration in a machining system is to develop control systems for cutting tools or machine spindles as in the case of milling machines. This work is a deviation from the traditional approach and targets a workholding system for the control of unwanted vibration. Palletised workholding systems, due to their compact design, offer an opportunity to design active control systems that are economical and easier to implement in the case of milling machines. The active control system developed here is based on an adaptive filtering algorithm, the filtered X-LMS, and employs piezo-actuators for dynamic control force. The system has been tested experimentally to demonstrate the reduction in dynamic force due to vibration. Extensive testing has been carried out to validate the performance of the system in terms of parameters of practical importance such as improvement in surface finish and increase in tool life.     

激光熔丝增材制造监测与控制系统研究现状

激光熔丝增材制造作为一种定向能量沉积技术,具有很好的发展前景。文中对国内外激光熔丝增材制造监测与控制系统进行归纳概述。现阶段,国内外激光熔丝增材制造常见的监测系统包括结构光扫描系统、红外测温成像系统等,实时监测沉积层高度、熔池状态;常见的控制系统为以闭环控制策略为主的在线反馈送丝速率控制系统、在线反馈激光功率控制系统等,在线监测系统与控制系统协同作用,能够显著优化增材制造工艺、提高成形质量。介绍了包括三维超声波扫描技术、电磁振动监测技术在内的新兴激光熔丝增材制造监测技术。结合激光熔丝增材制造技术的工艺难题对下一代监测与控制系统进行展望。国内外对沉积层高度和宽度、熔池尺寸和温度等监测对象已有较为充分的研究和试验验证,但在沉积过程中,由于激光的高能量密度会造成高温度梯度,因此对沉积过程在线高精度、高质量监测与控制技术的研究变得至关重要。 创新点： 激光熔丝增材制造成形精度要求高,同时国内外对该技术的相关工艺、成形原位控制的研究处于起步阶段,对沉积层、熔池偏差的实时监测与控制进行深入研究具有重要意义。     

SOME ASPECTS OF THE THERMODYNAMICS OF MELTS

为了从二元系中两组元活度的测定值之比求得该两组元的活度值,导出了一个变通的 Gibbs-Duhem 方程式,并在 PbCl_2-SnCl_2,PbCl_2-CdCl_2,AgCl-CuCl,Cu_2S-FeS,PbO-BiO_(1.5),PbO-SbO_(1.5),CaO-CaF_2及 CaO-SiO_2-CaF_2等冶金熔体中得到应用.多年前所发展的从 Ag 和 Pb 二元相图求得两组元活度的方法已扩大到含有单个 AB 化合物的二元系.用这一方法已求得 In-Sb 和 Sn-Te 系中各组元的活度.在研究某些黑色冶金渣与金属间的平衡时,用一适当选择的非铁金属代替 Fe作为熔剂金属有助于克服某些实验上的困难.采用 Sn 或 Cu 与熔渣平衡研究了 CaO-SiO_2,CaO-Al_2O_3和 CaO-SiO_2-Al_2O_3体系.对 CaO-SiO_2二元系获得的数据可以认为具有足够的准确度来验证 Masson 模型的合理性.     

非线性电液位置伺服系统的自学习滑模模糊控制

针对电液伺服系统存在参数变化、负载干扰等非线性因素，且难以建立精确的数学模型用于实时控制的特点，将一种自学习滑模模糊控制方法应用于电液伺服系统，并将滑模控制策略应用于模糊控制中，建立以滑模函数值为输入、伺服阀控制电压为输出、模糊规则只有11个的简单模糊控制器，通过在线学习调整模糊规则使系统状态快速滑向状态平衡点。该控制方法结合了滑模控制和自适应模糊控制，鲁棒性强、结构简单。仿真和实时控制结果表明：在电液位置伺服系统中取得良好的控制精度和稳定性。     

Open control systems: state of the art

Within the European initiative OSACA (Open System Architecture for Controls with Automation Systems) a company-spanning open control architecture has been developed as of 1992. Since then the development of open control systems has continued until today. In 2008 a study was carried out with the objective to verify the results of 15 years of work for open control systems in Europe. It ought to identify especially the state of the art in the polled companies as well as their wishes and goals for the future. This article contains the most important results.