[發(fā)明專利]一種基于Petri網(wǎng)與改進遺傳算法的柔性作業(yè)車間調(diào)度系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610649102.5
• 申請日: 2016-08-09
• 公開（公告）號: CN106295878B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭建華
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東技術(shù)師范學(xué)院
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06N3/12
• 代理公司: 佛山市禾才知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司44379
• 代理人: 劉羽波

1.一種基于Petri網(wǎng)與改進遺傳算法的柔性作業(yè)車間調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于：所述柔性作業(yè)車間調(diào)度系統(tǒng)是通過考慮峰谷電價和間接能耗來最小化完工時間和用電費用的系統(tǒng)，包括作業(yè)時間選擇模塊和機器任務(wù)分配模塊；

所述作業(yè)時間選擇模塊是通過建立能源時間Petri網(wǎng)模型和時間選擇模擬算法TSSA，得到遷移激活時間序列F_S和遷移加工序列T_S’，在此基礎(chǔ)上，所述機器任務(wù)分配模塊是通過改進遺傳算法和Petri網(wǎng)相結(jié)合進行仿真GAPNS，找出最佳的遷移加工序列T_S，即最后獲得柔性作業(yè)車間調(diào)度TI-FJSP的滿意解；

所述滿意解為最佳的遷移加工序列T_S和遷移激活時間序列F_S的集合，其中，所述遷移加工序列T_S為選中的執(zhí)行工序，所述遷移激活時間序列F_S為工序的開始時間；

所述時間選擇模擬算法TSSA包括7個時間選擇策略，所述時間選擇策略嵌入到所述能源時間Petri網(wǎng)的仿真里，以最小化生產(chǎn)成本為目標(biāo)進行對比，得出遷移激活時間序列F_S；

所述時間選擇模擬算法TSSA包括如下步驟：

步驟1：初始化賦值，τ_s＝0,M＝M₀,T_SW＝T'_S,T_SR＝Φ；

步驟2：當(dāng)T_SW或T_SR不是空集時，重復(fù)步驟2.1～2.4；

步驟2.1：T_SE＝Φ,F_SE＝Φ

步驟2.2：每個在T_sw中的遷移t_sw,x，重復(fù)步驟2.2.1，

步驟2.2.1：如果t_sw,x使能，把它添加到T_SE；

在預(yù)設(shè)的時間選擇策略中預(yù)先評估t_sw,x的激活時間f_sw,x；

添加f_sw,x到F_SE；

步驟2.3：如果T_SE不是空集，

從T_SE中選擇激活時間f_se,x最小的遷移t_se,x；

將t_se,x從T_SW中移出，放進T_SR；

將F_S中與t_se,x相應(yīng)的元素設(shè)置為f_se,x；

將F_SR中與t_se,x相應(yīng)的元素設(shè)置為f_se,x+T_t,se,x(t_se,x的時間消耗)；

M＝M-I(t_se,x)；

步驟2.4：如果T_SR不是空集，從T_SR中選擇釋放時間f_sr,x最小的遷移t_sr,x；

τ_s＝f_sr,x；

從T_SR移出t_sr,x；

M＝M+O(t_sr.x)；

重新判斷，當(dāng)T_SW或T_SR是空集時，得出遷移激活時間序列F_S；

τ_s為PTPN的運行時間；τ_e,x為遷移τ_e,x的釋放時間；M為PTPN的標(biāo)識；T_SW為等待中的遷移集合；t_sw,x為T_SW中的一個元素；T_SE為可激活的遷移集合；f_sw,x為t_sw,x的激活時間；F_SE為相應(yīng)的T_SE的激活時間集合；f_se,x為F_S中與t_se,x相應(yīng)的元素；T_SR為正在執(zhí)行的遷移集合；F_SR為T_SR相應(yīng)的釋放時間集合；

所述改進遺傳算法是結(jié)合Petri網(wǎng)建立的優(yōu)化方法，將所述遷移加工序列T_S’作為染色體進行編碼，生成所有工件的染色體，再進行種群初始化、個體適應(yīng)度計算、選擇操作、交叉和突變得到的最佳的遷移加工序列T_S。