面向实时监测的无线传感网低功耗通信策略

现场监测是无线传感网的主要应用领域之一,具有部署周期长、节点电池供电、感知数据实时上传等特点。针对此类数据采集应用的特点,提出了一种基于前导序列唤醒机制的媒体访问控制(MAC)层调度策略。通过对数据上传路径的节点唤醒时间的协调调度,减小了发送节点前导序列的长度,降低了节点的能耗和信道竞争的开销,提高了异常数据上传的实时性。对于多跳树形网络,本策略与现有的低功耗MAC协议进行了能耗分析对比。通过仿真和实验,验证了本策略的有效性,在保证数据实时性和投递率的同时,大大提高了网络寿命。     

基于遗传算法和代理的集成调度系统框架

基于多代理系统分布式调度和集中式调度的优点,提出了将二者有机结合的系统框架,分为总体调度和多代理调度网络。前者采用遗传算法优化筛选不同的调度方案,后者则由加工资源代理和协作协议构成的代理网络,保证调度对动态制造环境的适应性。每个生产订单优先级编码为一个染色体基因,每个染色体代表一个调度方案,由多代理调度网络按照订单优先级和调度协议安排工序加工时间,然后采用提前／拖期惩罚计算染色体适值,并以此为基础优选出较优染色体,经过若干代后得到最终调度方案（订单优先级和工序时间）。最后,给出了调度实例,验证了该框架的可行性。     

一种非周期软实时系统的动态调度方法

本文介绍了一种针对非周期软实时系统的动态调度方法。该方法以DM调度算法为基本调度算法，把非周期软实时系统看作一个多优先级排队系统，根据不同优先级的任务的队列长度来动态调整系统的参数。该方法能在统计意义上确保系统的实时性，同时又能兼顾系统的QoS需求。实例表明该方法能提高系统的实际利用率和降低系统的时限错过率，是一种有效的载荷管理方法。     

以太网工厂自动化协议中确定性调度的研究与实现

工业自动化采用以太网协议,参考了传输控制协议/网络协议的组织方式,分为物理层、数据链路层、网络层、应用层,并在其上层增加了用户层.在数据链路层,将用户层的报文分为周期报文和非周期报文,根据设备组态信息,使周期报文按照固定的时间片发送,而非周期报文按照报文优先级大小发送,即确定性调度.运用该技术使以太网工厂自动化网络有效地避免了乱序、丢包、重发报文等情况,保证了以太网网络中报文传输的确定性和实时性.测试结果表明,所提出的调度算法完全符合以太网协议规范,精度可达到微秒级.     

基于CAN总线的立体车库控制系统研究

将现场总线技术应用到立体车库控制系统,提出基于CAN总线的分布式立体车库控制系统结构。由各个车位节点组成的CAN网络可独立于上位机运行。根据模块化原则,设计了CAN节点硬件,详细说明了CAN接口模块的组成、电路连接及各模块的功能。为提高程序的通用性和规范性,提出CAN节点软件模型,并在此基础上,设计了基本通信软件,制定了有针对性的自定义应用层协议,选择了适用于本分布式控制系统的车位调度策略。     

多级异构传感器网络距离和能量有效分簇算法

分簇路由算法是无线传感器网络降低能耗的一种关键技术。由于多级能量异构无线传感器网络的节点初始能量在一定范围内随机分布,为了能有效利用节点能量的异构性以降低能耗、延长网络稳定周期,提出了同时考虑节点剩余能量和节点至基站距离的多级能量异构无线传感器网络的分布式分簇算法CDEE。该算法使剩余能量较高、距离基站较近的节点成为簇首的机会更大。仿真结果表明,CDEE算法可以有效降低并平衡网络能量消耗,延长网络稳定周期。     

用于WirelessHART网络的高精度时间同步算法

为保证Wireless HART网络节点时间严格一致,研究了Wireless HART网络时隙建立过程、主动同步和被动同步时间同步机制,提出了keep-alive数据包周期的计算方法和基于TDMA时隙校正的高精度时间同步算法,该时间同步算法通过单个时隙计数器闭环微调,使网络节点间时钟高度同步。使用Wireless HART通信平台WH-M组网验证了该算法的效果,比使用该算法前降低83%的同步误差。     

一类异类无线传感器网络节点调度问题研究

针对一类以配置了多种传感器的节点组成的,部分传感器完全覆盖,部分传感器局部覆盖的异类无线传感器网络节点调度问题,提出了一种基于改进遗传算法的优化策略.在构建网络模型的基础上,建立了节点调度分化策略,提出了冗余信息度的概念来描述网络能耗效率,并设计了以冗余信息度和不同传感器目标区域感知覆盖率为优化目标的改进多目标遗传算法NSGAⅡ,用于求解节点分化策略.仿真结果表明,该方法可以通过迭代得到收敛的Pareto最优解,并为传感器网络提供一个多目标Pareto最优节点分化策略方案集,供不同应用选择.     

无源二线制智能数字显示表的设计与实现

TTCAN是近几年发展起来并广泛应用于汽车以及其它一般工业控制系统的实时传输协议[1].分析了TTCAN网络平台对于周期性消息及非周期性消息的调度策略,分别对其进行改进,并通过遗传算法对系统矩阵周期调度表进行优化,之后利用Simulink中的Stateflow工具针对一般工业控制系统建立了TTCAN网络调度仿真平台,并对仿真平台进行优化,优化后的仿真平台较好地提高了网络系统带宽利用率,增大了总线通信量,降低了各传感器节点周期性消息的响应时间和非周期性消息的延时时间,从而改善了网络平台的通信实时性能.     

基于汽车电子网络的CAN总线简化型混合调度算法

现有的控制器局域网（CAN）总线调度算法性能不能很好地满足汽车电子网络化发展的需要,针对这一问题,首先分析了现有CAN总线网络节点消息优先级调度算法的优缺点,然后针对CAN总线网络在汽车电子控制网络系统中的特点,在混合调度（MTS）算法的基础上提出了一种简化型混合调度（EMTS）算法。仿真实验结果表明,该简化算法能达到原算法的性能,在节点消息截止期相近的情况下,其调度性能比MTS算法有所提高。     

高效精准混装作业调度策略研究

以汽车混装作业为研究对象，对照闭式生产，推导得出开式生产模式具有高效性的结论。研究了多产品混合装配时的投产序列调度和精准调控机理，认为只有投产序列和工位任务分配协同调度，才能使企业生产高效和调度作业精准。论述了该协同调度措施的层次实现策略，指出面向多产品混合装配工序，柔性装配和虚拟装配是策略实施的关键技术手段。     

分布式混合优化调度方法研究

在敏捷制造环境下车间组织模型不再只是物理上集中在一起的生产作业车间，其制造资源分散在不同地域的企业联盟中。引入了部分全局优化调度的概念，将作业按其紧迫程度进行分组并完成优化；针对分布式调度中优化与动态响应的冲突问题，提出了一种将优化调度和分布式动态调度相结合的混合调度控制方法；设计了多Agent的动态调度系统结构，描述了处于不同角色Agent的运作过程；详细阐述了系统中可能遭遇的随机干扰事件及其动态应对策略。给出了算例，对计算结果进行了分析。     

NEW NONSTANDARD JOB SHOP SCHEDULING ALGORITHM

Considering the complex constraint between operations in nonstandard job shop scheduling problem （NJSSP）, critical path of job manufacturing tree is determined according to priority scheduling function constructed. Operations are divided into dependent operations and independent operations with the idea of subsection, and corresponding scheduling strategy is put forward according to operation characteristic in the segment and the complementarities of identical function machines. Forward greedy rule is adopted mainly for dependent operations to make operations arranged in the right position of machine selected, then each operation can be processed as early as possible, and the total processing time of job can be shortened as much as possible. For independent operations optimum scheduling rule is adopted mainly, the inserting position of operations will be determined according to the gap that the processing time of operations is subtracted from idle time of machine, and the operation will be inserted in the position with minimal gap. Experiments show, under the same conditions, the result that operations are scheduled according to the object function constructed, and the scheduling strategy adopted is better than the result that operations are scheduled according to efficiency scheduling algorithm.     

An intelligent operations scheduling system in a job shop

Scheduling jobs effectively under the consideration of actual loads on machines is one of the most complicated tasks in production control. The conventional scheduling methods fail because of the complexity of the tasks. To deal with the complexity, knowledge-based approaches to job shop scheduling have been attempted. This paper presents an interactive scheduling expert system, IOSS (Intelligent Operations Scheduling System), which performs both predictive and reactive scheduling. IOSS combines the knowledge-based scheduling method with the interactive scheduling method to generate a feasible schedule and to revise the existing schedule. It is based on opportunistic and interactive repair based problem solving within a blackboard architecture. To handle conflicting events, heuristics are applied from the order point of view. Flexible reaction management is possible while keeping the changes in the generated schedule to a minimum by adjusting the schedule for tardy operations or changes in job shop status. The effectiveness of the proposed concept is demonstrated by applying the developed system to an example case.     

车间调度中的动态工作日制研究与实现

车间调度问题在实际应用中更多地表现为动态调度问题.在分析调度问题的三个基本要素的基础上,并结合车间实际生产情况,对时间的动态变化这个影响动态调度最基本的因素进行了研究.提出了动态工作日制的实现策略和关键算法,为动态日制的离散实现提供了一个应用的具体方案,最后通过实例证明了该方案的可行性.     

代理技术在作业车间调度问题中的应用研究

分析了基于代理技术的分布式作业车间调度结构,提出了自主调度执行的概念,给出了一种基于扰动分析的自主调度执行算法,以便调度执行代理对系统扰动自主地作出快速和优化的决策。最后通过案例分析验证了该算法的有效性。     

面向配做的柔性生产线调度

配做是精密加工中常用的方法,它增加了调度约束和调度的难度。为解决这一难题,在对各种调度约束标准化的基础上,进行了适于配做的调度操作标准化技术和启发式调度算法的研究,保证了调度解的正确性并实现了调度解的快速生成,在此基础上进行了调度解优化技术和调度评估方法的研究,最终实现了人机协同的调度、评估一体化,为配做生产提供了有效的调度工具。     

网络控制系统中信息调度的研究进展

由于网络带宽的限制以及控制系统的时限要求，网络控制系统的性能不仅取决于控制算法的设计，而且取决于网络信息的调度，以实现各个网络节点资源分配。文中综述了网络控制系统中信息调度的研究进展，主要内容：首先比较了单处理器的任务调度与网络控制系统的信息调度；介绍了单处理器的RM和EDF两种实时调度算法以及多处理器的调度算法；讨论了调度的单独设计和调度与控制的共同设计；最后探讨了若干待解决的问题及发展趋势。     

多用户MIMO无线通信系统经典调度算法研究

该文研究多用户MIMO下行通信系统的调度问题。下行链路的调度是为了在各个用户之间进行公平的资源分配,并通过获取多用户分集增益来提高系统的容量。因此,用户之间的公平性和系统吞吐量成为衡量一个调度算法性能的重要指标。     

一种新调度类型及其在作业车间调度中的应用

研究改进遗传算法解决作业车间调度问题,问题染色体的编码采用基于工序的编码。针对传统的调度类型的局限性,提出全主动调度及其基于工序编码的产生机制。为了克服传统遗传算法求解调度问题易于早熟收敛的缺点,设计基于优先工序交叉(Precedence operation crossover,POX)和改进子代产生模式的遗传算法。用改进的遗传算法求解传统调度问题、交货期调度问题和提前/拖期(Earliness/Tardiness, E/T)调度问题,研究半主动、主动和全主动三种不同的调度解码机制对遗传算法提供解质量的影响。