1、作业车间动态调度模糊控制系统设计文献综述题 目 作业车间动态调度模糊控制系统设计 学生姓名 王 浩 专业班级 机电一体化12-03 班 学 号 541202010336 院 （系） 机 电 工 程 指导教师（职称） 文 笑 雨 完成时间 2015年3月25日 作业车间动态调度模糊控制系统设计摘要：调度是影响制造业生产效率的关键因素。采用合理的调度可以缩短工期、减少库存、按时交货和提高信誉。随着全球市场竞争的加剧、客户需求的多样化和个性化,制造系统的调度问题日益受到广泛的重视。生产调度问题种类繁多,方法多样。人们为解决这一难题已经付出几十年的努力,但至今最先进的算法仍很难得到规模较小问题的最优解
2、。近十几年来,通过模拟自然界中生物、物理过程和人类行为过程而发展的元启发式算法,如遗传算法、禁忌搜索、模拟退火、粒子群优化算法、蚁群优化算法等,为解决调度问题提供了新的思路和手段,引起了国内外学者广泛的兴趣。遗传算法和局部搜索算法是目前主要应用于调度的元启发式算法。关键词：作业车间，动态调度，模糊控制，遗传算法1.作业车间调度研究潘全科，朱建英于2005年在作业车间动态调度研究中提出了一种基于周期和事件驱动的调度策略。针对研究的调度问题设计了包含工序及其加工机床、工人、运输小车信息的染色体编码,并对染色体的解码方法、选择方法、交叉方法和变异方法进行了研究1。顾幸生2000年在不确定条件下的生产
3、调度中综述了不确定性条件下生产调度的研究现状 ,阐述了不确定性的分类 ,不确定性的数学描述 ,不确定性生产调度的数学模型 ,各种调度方法 ,处理不确定性生产调度的优化方法等2。黄振刚，王成2011年在MES环境下作业车间多级动态调度方法研究中设计了一种基于实时数据采集的多级作业车间动态调度方法3。熊唯李宗斌郝建波2008年在解决动态作业车间调度关键问题的方法研究中提出对旧调度方案中用到的各设备的最早可以开始加工时间和确定旧调度方案中尚未完成的加工工序，是解决动态作业车间调度问题的关键4。苟海燕，张敬敏2015年在动态作业车间实时调度系统中通过分析现有作业车间调度问题的基础上,采用SQL Ser
4、ver创建数据库,使用Delphi实现数据库的管理,调度目标可实时灵活调整,调度算法为C语言实现的改进差分进化算法5。崔健双，李铁克2009年在求解作业车间调度问题的全局邻域搜索方法中提出了一种具有动态调整能力的全局邻域交换策略，该策略有可能产生大量的不可行调度，需要一种筛选方法加以过滤6。张利平2013年在作业车间预反应式动态调度理论与方法研究中结合遗传算法的全局搜索能力以及禁忌搜索算法的局部搜索能力，提出一种具有新初始化方法的遗传禁忌搜索算法求解单目标作业车间动态调度问题7。2.基于遗传算法的作业车间动态调度问题研究李春廷2007年在基于遗传算法的作业车间动态调度问题研究中提出了一种新的基
5、于作业的交叉算子,并且使用该算子对具有确定加工时间的作业车间调度问题进行了求解8郑晓伟2008年在基于遗传算法的作业车间动态调度研究中分析了作业车间调度的相应需求，将滚动窗口技术和作业车间静态调度的遗传算法相结合,研究了以事件驱动和周期性驱动再调度相结合的动态调度策略9。吴波2005年在基于遗传算法的作业车间调度问题研究中提出遗传算法是仿真遗传学和自然选择机理构造的一种搜索算法,对优化问题的弱依赖性、求解的非线性和鲁棒性、隐含并行性等特点被广泛应用于当前的各个领域10。袁云龙2008年在基于遗传算法的作业车间调度问题研究中提出单亲遗传算法取消了传统遗传算法的交叉算子,采取单亲繁殖方式,不要求初
6、始群体具有多样性,不存在“早熟”收敛问题,计算效率高,非常适合于求解作业车间调度问题11。程翔宇2006年在基于遗传算法的多目标动态作业车间调度及应用研究中考虑现行作业车间运作的实际情况, 提出了多目标车间动态调度的实现方案，并采用面向对象的方法分析和设计了车间调度系统12。陈勇，胡婷婷2012年在基于遗传算法改进的动态车间调度中将模糊化参数引入调度模型，通过改进来避免一般遗传算法收敛过快的问题，从而寻求到动态车间调度的最优解13阚震2007年在基于遗传算法的作业车间多目标模糊调度问题研究中对传统单一优化时间的遗传算法进行改进,建立了以生产时间、生产成本和生产利润为目标的优化模型14。3.其他
7、算法下的作业车间动态调度问题研究聂黎2011年在基于基因表达式编程的车间动态调度方法研究中将基因表达式编程, ,引入到车间动态调度问题的研究中,探索先进的车间动态调度方法,以提高车间对动态事件的反应能力及调度质量15。李保王长华熊婧2009年在基于自适应蚁群算法的动态作业车间调度问题的方法求解中提到采用事件驱动调度策略，对每次调度采用自适应蚁群算法优化调度方案16。张超勇2007年在基于自然启发式算法的作业车间调度问题理论与应用研究中应用自然规律来混合算法,将不同算法进行有机和谐地结合,设计了两种混合优化算法,使算法更深刻地反映问题的本质17。王万良，王磊等2012年在基于混合差分进化算法的作
8、业车间动态调度中提出了混合差分进化算法作为再调度的优化方法18。李平2013年在不确定条件下混装和作业车间调度问题研究中提出在不确定条件下的鲁棒调度方法和动态自适应反应式策略，并对生产过程中的不确定信息处理和参数校正方法进行探讨19。张建明2014年在基于改进量子进化算法的作业车间调度研究中针对作业车间调度问题,以最大完工时间最小化为优化目标,提出了跳跃基因量子进化算法 20。黎兵，王静，顾幸生2015年在基于改进蚁群算法的多目标作业车间动态调度中采用多目标蚁群算法优化启发式算法，并对算法的转移概率及全局信息素更新进行改进，加快算法的搜索收敛速度同时避免陷入局部最优21。王艳红，王文霞等201
9、3年在一类求解作业车间调度问题的动态平衡自适应蚁群算法中提出为了解决作业车间调度问题 ,提出一种动态平衡自适应蚁群算法22。王小哲2011年在作业车间动态调度建模与仿真研究中根据车间作业动态调度的需求，结合微粒群优化算法设计进行建模并进行试验，得出最早完成时间几个惩罚成本23。王伟玲，李铁克，灿涛2010年在一种求解作业车间调度问题的文化遗传算法中提出了以一种采用种群空间和信仰空间的双层进化结构进行寻优的作业车间调度算法24。YAN Ping, JIAO Minghai在An Improved PSO Search Method for the Job Shop Scheduling Prob
10、lem中提出了一种改进的粒子群优化算法来解决它在一个新的粒子编码和解码方案是专为一个动态调度方案25。Jin-hui Yang, Liang Sun, Heow Pueh Lee, Yun Qian, Yan-chun Liang在Clonal Selection Based Memetic Algorithm for Job Shop Scheduling Problems中提出了一种基于求解作业车间调度问题文化基因算法，提出了一种克隆选择机理，构造了一个用于勘探的进化搜索机制26 。4.动态作业车间模糊调度问题研究陈东升2005年在基于遗传算法的模糊作业车间调度问题的研究中在现有理论的基础
11、上,较深入地研究了模糊车间作业调度问题。所得模糊车间作业调度的研究结果对于车间的实际生产具有一定的指导意义27。边志兴2008年在作业车间的模糊动态调度问题研究中对作业车间的模糊动态调度问题中将改进的基于关键路径的邻域交换技术引入遗传算法变异算子的设计,改善了算法解的局部寻优能力28雷德明，吴智铭2006年在多目标模糊作业车间调度问题研究中将多目标进化算法应用于模糊作业车间调度问题,以最大化最小一致指标和最小化模糊最大完成时间,并和其他算法比较29。鞠全勇，朱剑英2006年在双资源多工艺路线作业车间模糊调度问题研究中对算法中初始种群的构造、适应度计算、遗传操作等方面进行了研究，应用改进的遗传算
12、法,求解最优调度工序。最后给出了实例仿真和结论30。李俊清，潘全科2013年在求解模糊作业车间调度问题的混合优化算法中提出一种结合化学反应优化和禁忌搜索的混合算法,目标是最小化最大模糊完工时间231。郑友莲，李元香2011年在求解模糊作业车间调度问题的群体邻域搜索算法中提出一种群体邻域搜索算法,用于最小化模糊作业车间调度问题32。程蓉2007年在模糊生产环境下作业车间调度优化方法研究中结合模糊集论中有号距离和优化指标概念提出两种模糊作业车间调度模型,针对这两类模型,采用遗传算法进行排序寻优33。王超，刘阶萍，常伟涛，赵军2011年在不确定条件下的作业车间生产调度综述中在分析了确定性生产调度问题
13、存在的假设前提与实际生产过程中存在的大量干扰因素和相违背情形的基础上，进一步分析了目前解决不确定条件下生产调度问题的建模方法、调度方案以及优化算法的研究现状，并对不确定条件下的生产调度的进一步的研究内容作了展望34。刘琳，谷寒雨，席裕庚2008年在工件到达时间未知的动态车间滚动重调度中提出采用混合遗传算法确定关键工序集合及其对应的最优部分调度，使在工件动态到达且到达时间未知的车间重调度问题中的所有工件的拖期和最小化 35。参考文献1 潘全科, 朱剑英. 作业车间动态调度研究J. 南京航空航天大学学报, 2005, 37(2):262-268.2 顾幸生. 不确定性条件下的生产调度J. 华东理工
14、大学学报, 2000, 26(5):441-446.3 黄振刚, 鲁建厦, 王成. MES环境下作业车间多级动态调度方法研究J. 机械设计与制造, 2011(11):240-242.4 熊唯, 李宗斌, 郝建波. 解决动态作业车间调度关键问题的方法研究J. 组合机床与自动化加工技术, 2008(7):105-108.5 苟海燕, 张敬敏. 动态作业车间实时调度系统J. 中国民航飞行学院学报, 2015, 27(3):70-73.6 崔健双, 李铁克. 求解作业车间调度问题的全局邻域搜索方法J. 計算機集成製造系統, 2009, 15(7):1383-1388.7 张利平. 作业车间预反应式动态
15、调度理论与方法研究D. 华中科技大学, 2013.8 李春廷. 基于遗传算法的作业车间调度问题研究D. 燕山大学, 2007.9 郑晓伟. 基于遗传算法的作业车间动态调度研究D. 武汉理工大学, 2008.10 吴波. 基于遗传算法的作业车间调度问题研究D. 大连交通大学, 2005.11 袁云龙. 基于遗传算法的作业车间调度问题研究D. 长安大学, 2008.12 程翔宇. 基于遗传算法的多目标动态作业车间调度及应用研究D. 合肥工业大学, 2006.13 陈勇, 胡婷婷, 鲁建厦. 基于遗传算法改进的动态车间调度J. 浙江工业大学学报, 2012, 40(5):537-543.14 阚震.
16、 基于遗传算法的作业车间多目标模糊调度问题研究D. 合肥工业大学, 2007.15 聂黎. 基于基因表达式编程的车间动态调度方法研究D. 华中科技大学, 2011.16 李保, 王长华, 熊婧. 基于自适应蚁群算法的动态作业车间调度问题的求解方法J. 机电工程, 2009, 26(7):93-96.17 张超勇. 基于自然启发式算法的作业车间调度问题理论与应用研究D. 华中科技大学, 2007.18 王万良, 王磊, 王海燕,等. 基于混合差分进化算法的作业车间动态调度J. 计算机集成制造系统, 2012, 18(3):531-539.19 李平. 不确定条件下混装和作业车间调度问题研究D.
17、武汉科技大学, 2013.20 张建明. 基于改进量子进化算法的作业车间调度研究J. 浙江理工大学学报:自然科学版, 2014, 31(3):310-315.21 黎冰, 王静, 顾幸生. 基于改进蚁群算法的多目标Job-shop动态调度D. 华东理工大学, 2015.22 王艳红, 王文霞, 于洪霞,等. 一类求解作业车间调度问题的动态平衡自适应蚁群算法J. 计算机集成制造系统, 2013, 19(10):2521-2527.23 王小哲. 作业车间动态调度建模与仿真研究J. 电脑编程技巧与维护, 2011(22):114-115.24 王伟玲, 李铁克, 施灿涛. 一种求解作业车间调度问题
18、的文化遗传算法J. 中国机械工程, 2010(3):303-309.25 Yan P, Jiao M. An Improved PSO Search Method for the Job Shop Scheduling ProblemC/ Control and Decision Conference (CCDC), 2011 Chinese. IEEE, 2011:1619-1623.26 Jin-hui, Yang, Liang, et al. Clonal Selection Based Memetic Algorithm for Job Shop Scheduling Problems
19、J. Journal of Bionic Engineering, 2008, 5(2):111119.27 陈东升. 基于遗传算法的模糊车间作业调度问题的研究D. 大连理工大学, 2005.28 边志兴. 作业车间的模糊动态调度问题研究J. 中国管理科学, 2008(S1):76-83.29 雷德明, 吴智铭. 多目标模糊作业车间调度问题研究J. 计算机集成制造系统, 2006(2):174-179.30 鞠全勇, 朱剑英. 双资源多工艺路线作业车间模糊调度问题研究J. 机械科学与技术, 2006, 25(12):1424-1427.31 李俊青, 潘全科. 求解模糊作业车间调度问题的混合优化算法J. 机械工程学报, 2013, 49(23):142-149.32 郑友莲, 李元香, 雷德明. 求解模糊作业车间调度问题的群体邻域搜索算法J. 电子学报, 2011, 39(10): 2454-2458.33 程蓉. 模糊生产环境下作业车间调度优化方法研究J. 现代制造工程, 2007 (7): 68-71.34 王超, 刘阶萍, 常伟涛, 等. 不确定条件下的作业车间生产调度综述J. 装备制造技术, 2011 (4): 144-148.35 刘琳, 谷寒雨, 席裕庚. 工件到达时间未知的动态车间滚动重调度J. 机械工程学报, 2008, 44(5): 68-75. 7
