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面向节能的混合流水车间调度问题建模与优化

论文摘要

针对面向节能的不相关并行机混合流水车间调度问题的特点,分析了混合流水车间的能耗组成,基于Wagner建模思想提出一种以最小化能耗为目标的混合整数线性规划模型,并提出一种改进的候鸟优化算法求解该问题。在候鸟优化算法中,采用随机策略生成初始种群,提出4种解码方法;基于关键路径的思想设计了两种移动策略,目的分别是调整空闲时间段使其可以实行关机重启策略,以及尽量延迟机床开机;该算法中领飞鸟和跟飞鸟通过最优交换操作和最优插入操作进行进化。通过41组实例对加入移动和关机重启策略的候鸟优化算法,以及没有加入移动和关机重启策略的候鸟优化算法进行测试,证明了所提移动和关机重启策略能够大幅度减少车间总能耗。同时,通过41组实例测试验证了所提模型和算法的有效性和可行性。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 混合整数线性规划模型的建立
  •   1.1 参数定义
  •   1.2 不相关并行机混合流水线调度问题
  •   1.3 车间能耗分析
  •   1.4 以能耗最小为目标的HFSP混合整数线性规划模型
  • 2 候鸟优化算法求解能耗最小化的HFSP
  •   2.1 候鸟优化算法简介
  •   2.2 种群初始化
  •   2.3 编码与解码方式
  •   2.4 基于关键工序的移动和开关机策略
  •     2.4.1 移动1———关机重启策略
  •     2.4.2 移动2———延迟开机策略
  •   2.5 邻域结构
  •   2.6 候鸟优化算法框架流程
  • 3 实验结果与分析
  •   3.1 移动和关机重启策略的有效性
  •   3.2 MILP模型及算法的有效性
  • 4 结束语
  • 附录

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 任彩乐,杨旭东,张超勇,孟磊磊,洪辉,余俊

    关键词: 混合流水车间调度,能耗,混合整数线性规划模型,候鸟优化算法

    来源: 计算机集成制造系统 2019年08期

    年度: 2019

    分类: 信息科技,工程科技Ⅱ辑

    专业: 机械工业,自动化技术

    单位: 华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室,贵州大学机械工程学院

    基金: 国家自然科学基金资助项目(51575211,51861165202,51705263,51875429)~~

    分类号: TH186;TP18

    DOI: 10.13196/j.cims.2019.08.011

    页码: 1965-1980

    总页数: 16

    文件大小: 350K

    下载量: 606

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/b4f130444ea0b8bf1fe0bf2b.html