基于边缘计算的智能车间资源调度优化研究

来源 :西安工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tina_xu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目前,伴随互联网与传统工业的融合发展,工业生产越来越向数字化和智能化发展。由于数据量的巨额幅度扩充,云计算与物联网的应用逐年增长。但是越来越多的工业生产需要实时和高效处理资源调度问题,因此,本文在边缘计算技术的基础上对智能车间的资源调度进行研究。主要研究内容如下:(1)通过对智能车间中物联网-云架构和边缘计算参考架构的分析,选择在物联网-云架构中加入边缘计算参考架构,从而设计出智能车间的资源调度架构。(2)针对计算资源的单目标和多目标问题进行研究,借助网络拓扑理论设定计算资源的网络节点。对于单目标问题,以时延最小化为优化目标构建数学模型,采用MJ算法进行模型求解,随后进行实例仿真;对于多目标问题,以时延最小化和能耗最低为优化目标构建数学模型,采用内点法和分支定界混合算法进行求解,随后进行实例仿真,验证了模型的适用性。(3)针对车间资源的单目标和多目标问题进行研究。对于单目标问题,以最大完工时间为优化目标构建数学模型,采用小生境技术进行种群初始化、自适应旋转角来动态调整、加入量子变异策略来改进量子遗传算法并进行模型求解,实现单目标车间资源调度优化,随后进行实例仿真;对于多目标问题,以生产时间(T)、绿色制造评价系数(G)、生产成本(C)作为优化目标构建数学模型,采用小生境协同进化策略、重复个体控制策略和熵权法选择策略改进的NSGA-Ⅱ算法进行模型求解,实现多目标车间资源调度优化,随后进行实例仿真,验证了模型的适用性。本文共包含图37幅,表21个,参考文献64篇。
其他文献
特色小镇的开发与建设对我国实现城镇化,加快产业结构转型升级和解决三农问题有着重要的理论价值和实践价值。然而特色小镇的开发和建设需要大量的资金,持续稳定的资金来源是特色小镇发展的关键,同时地方政府当前债务压力大,单靠地方财政很难覆盖这一庞大资金需求,因此资金紧缺是目前特色小镇发展面临的最大问题之一,合适的融资模式对于特色小镇的持续和健康发展是非常重要的。在特色小镇建设中采用PPP模式,一方面能缓解资
哈萨克绵羊是我国粗羊毛三大来源之一的绵羊种群,它们是在新疆特殊的地理和气候条件下长期进化和适应所形成的本地品种。此外,它们富含天然的毛色,哺乳动物的天然毛色对纤维工业有很大价值,因为可避免使用化学染料制作的产品对人类的危害。目前,很多研究人员致力于天然毛色的研究。转化生长因子-β(Transforming growth factor,TGF-β)是TGF-β超家族中的成员,其共有三种不同的亚型,即
行星齿轮传动系统是齿轮传动涡轮发动机的重要部件,为了满足齿轮传动涡扇发动机高涵道比、大推力的工作要求,促使行星齿轮传动系统向高速、重载、轻型等方向发展,也造成了行星齿轮系统工作时产生的振动增强,行星齿轮系统工作时产生的振动对发动机的稳定性产生不良影响。开展行星齿轮传动系统的非线性动力特性研究,分析参数影响下系统动态响应可为系统的减振降噪和结构优化提供理论支撑。本文综合理论建模和数值分析,对行星齿轮
随着旋转机械在科学技术和经济领域的广泛应用,各行业对机械设备运行可靠性提出更高要求。电机滚动轴承作为旋转机械内部负责动力转换的核心部件,其运行状态将对旋转机械整体性能和安全产生巨大影响,因此对电机滚动轴承故障检测保持高快速性和准确性具有重要的意义。故电机滚动轴承故障诊断研究已逐渐成为故障诊断领域的重要研究内容。由于电机滚动轴承运行过程中产生的振动信号常掺杂多种噪声信号,使得振动信号难以准确反应出电
虚拟现实(Virtual Reality)技术因具有沉浸感高、交互性强及多感知性等优点,而被广泛应用于医学、工业制造、航空航天、教育等领域。而自2020年以来,为应对新冠疫情对传统课堂的影响,全国陆续开展线上教学,但实验类课程由于受到实验场地和实验器材影响无法正常教学,因此,如何将虚拟现实技术与实验类课程教学有机结合成为仿真教学领域亟待解决的问题。液压实验教学是机械专业教学领域中的重要一环,而传统
铁磁非晶丝(简称非晶丝)具有巨磁阻抗(Giant Magneto-impedance,GMI)效应,在外加直流磁场环境下,其阻抗随着磁场和外加应力而变化,具有较高的灵敏度和响应速度,在编织复合材料健康监测领域具有重要的应用价值。本文以Co基非晶丝为研究对象,采用力学及磁学等多种设备测试基本特性参数,通过数值解析和实验相结合的手段,结合平纹编织工艺和四步法编织工艺,探索了一维到多维形态下非晶丝内应力
随着喷气织机在纺织领域的高速发展,喷气织机因其高效率、高质量等优势已成为目前主流织机,而以电磁驱动的喷气织机喷射阀的响应速度、控制精度、能耗等重要性能难以突破,已经成为限制喷气织机发展的重要问题。本文基于压电驱动技术,设计了一种将压电陶瓷驱动替换传统织机喷射阀电磁驱动的喷射阀,利用压电叠堆驱动器来控制织机喷射阀口的启闭,使喷气织机喷射阀的整体响应速度、控制精度有所提高,并降低了气体的消耗量。具体研
随着科技的进步,我国纺织行业在质量检测方面逐步通过结合嵌入式和机器视觉技术来提升传统行业的整体升级。应用机器视觉技术代替传统人工进行检测,光源照明系统部分的设计起着相当重要的作用。因为在适应实际需求的光源照射下,相机所采集到的图像质量更高,这对节约成本和后期图像处理工作都有直接影响。伴随工业自动化的飞速发展,对光源提出了更严格的要求。由此可知,对光源控制相关的设计有着广阔的应用前景和重要的研究价值
在数码印花行业中,印花缺陷的检测是保证产品质量的重要环节。通常厂家都是采用人工目测的方式进行印花缺陷检测。但人工检测往往会提高劳动成本,且肉眼具有疲劳性,无法保持检测效率。因此,为代替人工检测,本文针对数码印花生产过程中出现的印花缺陷问题,开发了基于机器视觉的数码印花缺陷检测系统。总结分析数码印花缺陷特性后,设计了数码印花缺陷检测系统算法。算法大致分为三部分。第一部分为图像预处理,通过灰度化、伽马
近年来,随着人民生活质量提高,以混色纱线为原料的智能化纺纱产品市产需求日益增加,然而混色纱线在上料抓取的过程中存在诸多难点,难以实现真正自动化。因此,针对现有混色纱线自动化上料抓取装置体积大,抓取定位不精准,且效率低下等问题开展研究,设计一种适合混色纱线高效上料抓取的仿生学机械手。首先,根据混色纱线上料特性,在研究仿生学原理的基础上,对上料抓取机械手进行结构设计。通过研究实际抓取需求及人体手指结构