论文部分内容阅读
随着计算机技术和自动化技术的飞速发展，柔性制造系统(FlexibleManufacturing System, FMS)作为现代化先进的生产模式也越来越受到企业的关注。物料储运系统是柔性制造系统的重要组成部分，自动导引车（Automated GuidedVehicle, AGV）凭借其高智能化、高柔性等优点成为FMS中物料储运系统的主要装卸、运输工具。目前，AGV已经广泛运用于工业、军事、交通运输、电子等领域,具有良好的环境适应能力，在实现物流信息化，降低物流成本、提高企业效益等方面发挥了巨大的作用。在国内外关于AGV路径规划和动态调度问题研究的基础上，本论文做了如下研究工作：（1）应用关联矩阵表示无环赋权有向图中节点与边的关系，提出结构特征向量、点向量、边向量的概念，将路径规划问题转换成0-1规划问题，在此基础上建立路径规划模型，然后利用遗传算法求解最优路径，对基于图的路径规划问题的求解具有一般适用性。（2）针对简单赋权有向图提出基于距离矩阵的极小代数路径规划算法，该方法可以直接应用在基于简单赋权有向图的路径规划问题中。（3）基于无环赋权有向图路径规划基本方法，分别研究FMS中的AGV动态调度与路径规划问题。对于单AGV系统，首先对所分配的任务采用遗传算法重新排序，然后进行路径设计，使AGV所走路径连贯且目标函数达到最优。对于多AGV系统，首先将所有任务按照AGV最大行驶时间最小的原则进行分组，再对每组所分配的任务重新排序以及路径设计，使多AGV系统的目标函数值达到最优。最后利用时间窗方法解决AGV之间的避撞问题，为每台AGV规划出一条无冲突路径。（4）结合前文提出的AGV路径规划和动态调度相关理论，使用C#编程语言，改进了AGV运行控制系统，并对其进行现场测试。