多载量AGV系统的防死锁调度管控方法研究

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本文以多载量自动导引车(Automated Guided Vehicle,AGV)系统为研究对象,对其交通管控、任务调度等关键技术进行了研究。论文的主要研究内容包括以下几部分:首先,在分析单载量和多载量AGV特点的基础上,描述了复杂军工产品装配场景下多载量AGV系统调度问题。针对多载量AGV系统中交通管控和任务调度两个问题的耦合关系,设计了多载量AGV系统调度总体研究方案。其次,针对多载量AGV调度系统中常见的几种运动冲突,提出了相应的运动冲突解决策略。并且,分析了与单载量AGV差异较大的两种运动冲突:针对路径空间冲突,设计一种变长度AGV路径空间冲突避免方法。针对交叉路口冲突,提出一种带防死锁策略的交叉路口通行顺序优化方法及基于信号量技术和二维码定位技术交叉路口避碰方法。通过仿真实验验证了所提方法的有效性。然后,针对多载量AGV系统任务调度问题,提出了一种基于任务行程时间预测的多载量AGV系统防死锁任务调度方法。首先针对任务行程时间的动态性和不确定性,构建任务行程时间预测模型。其次,以任务行程时间为约束条件,提出了一种基于人工免疫-灰狼算法的多目标防死锁任务调度方法。最后,针对物流系统可能发生的设备故障,构建了系统容错重调度模型,提出了系统容错重调度方法,提高了调度系统的鲁棒性能。通过仿真实验验证了所提动态调度方法的有效性。最后,完成了多载量AGV调度系统开发。首先对AGV实验系统平台进行介绍,然后阐述了软件的各个功能模块,最后通过系统实验验证了本文的理论及方法。
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