[發(fā)明專(zhuān)利]一種可重入伯努利生產(chǎn)系統(tǒng)狀態(tài)預(yù)測(cè)及生產(chǎn)節(jié)能調(diào)度方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010107387.6
• 申請(qǐng)日: 2020-02-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111311006B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧文斌;石宇菁
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 河海大學(xué)常州校區(qū)
• 主分類(lèi)號(hào): G06Q10/04
• 分類(lèi)號(hào): G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/04;G06N3/00;G06N20/00
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 王方超

本發(fā)明公開(kāi)一種可重入伯努利生產(chǎn)系統(tǒng)狀態(tài)預(yù)測(cè)及生產(chǎn)節(jié)能調(diào)度方法，包括如下步驟：步驟SS1：推導(dǎo)可重入伯努利生產(chǎn)系統(tǒng)緩沖區(qū)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率公式；步驟SS2：推導(dǎo)機(jī)器的實(shí)際生產(chǎn)概率公式；步驟SS3：推導(dǎo)系統(tǒng)的電費(fèi)收繳公式；步驟SS4：設(shè)置工作矩陣，規(guī)劃生產(chǎn)方案，并計(jì)算具體生產(chǎn)方案下，實(shí)際的系統(tǒng)生產(chǎn)率以及電費(fèi)費(fèi)用；步驟SS5：利用粒子群算法獲得最佳調(diào)度方案。基于本預(yù)測(cè)方法和能耗成本模型，生產(chǎn)系統(tǒng)可以根據(jù)制造任務(wù)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)不同調(diào)度過(guò)程的生產(chǎn)狀態(tài)及能耗結(jié)果，進(jìn)而優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)度過(guò)程，實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)制造。本發(fā)明能夠有效克服制造過(guò)程中生產(chǎn)資源和能耗浪費(fèi)的問(wèn)題，具有很強(qiáng)的全局尋優(yōu)能力，在短時(shí)間內(nèi)得到可行的優(yōu)化資源調(diào)度組合方案。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種可重入伯努利生產(chǎn)系統(tǒng)狀態(tài)預(yù)測(cè)及生產(chǎn)節(jié)能調(diào)度方法，屬于生產(chǎn)制造設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

企業(yè)在生產(chǎn)中合理調(diào)度機(jī)器，在滿足自身生產(chǎn)需求的條件下，注重節(jié)能減排，既可以減少固定生產(chǎn)成本，又有利于社會(huì)利益。準(zhǔn)確預(yù)測(cè)具體生產(chǎn)機(jī)器的狀態(tài)，對(duì)于合理調(diào)度機(jī)器從而有效降低電費(fèi)有著至關(guān)重要的作用。而傳統(tǒng)的預(yù)測(cè)方式更多關(guān)注到機(jī)器穩(wěn)態(tài)變化或者僅僅以簡(jiǎn)單的串型生產(chǎn)結(jié)構(gòu)作為預(yù)測(cè)系統(tǒng)。因此，如何研發(fā)可重入伯努利生產(chǎn)系統(tǒng)的暫態(tài)生產(chǎn)概率來(lái)預(yù)測(cè)以及調(diào)度機(jī)器來(lái)求解生產(chǎn)系統(tǒng)中的資源分配問(wèn)題，可以滿足企業(yè)運(yùn)行效益的條件下，保證生產(chǎn)質(zhì)量，有效節(jié)約能源，具有重要的理論價(jià)值和實(shí)際意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種可重入伯努利生產(chǎn)系統(tǒng)狀態(tài)預(yù)測(cè)及生產(chǎn)節(jié)能調(diào)度方法，能夠有效克服傳統(tǒng)預(yù)測(cè)方式精度低，適用范圍窄等缺點(diǎn)，針對(duì)不同的可重入伯努利生產(chǎn)系統(tǒng)均具有較強(qiáng)的適用性，可穩(wěn)定的獲得高質(zhì)量的資源調(diào)度方案。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種可重入伯努利生產(chǎn)系統(tǒng)狀態(tài)預(yù)測(cè)及生產(chǎn)節(jié)能調(diào)度方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟SS1：推導(dǎo)可重入伯努利生產(chǎn)系統(tǒng)緩沖區(qū)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率公式；

步驟SS2：推導(dǎo)機(jī)器的實(shí)際生產(chǎn)概率公式；

步驟SS3：推導(dǎo)系統(tǒng)的電費(fèi)收繳公式；

步驟SS4：設(shè)置工作矩陣，規(guī)劃生產(chǎn)方案，并計(jì)算具體生產(chǎn)方案下，實(shí)際的系統(tǒng)生產(chǎn)率以及電費(fèi)費(fèi)用；

步驟SS5：利用粒子群算法獲得最佳調(diào)度方案。

作為一種較佳的實(shí)施例，所述步驟SS1具體包括：

步驟SS11：所述可重入伯努利生產(chǎn)系統(tǒng)包括緩沖區(qū)b與機(jī)器m間隔組成；緩沖區(qū)b的狀態(tài)取決于時(shí)隙的末尾，機(jī)器m的狀態(tài)取決于時(shí)隙的開(kāi)始；其中，b_h-1、b_k、b_n、b_n+r分別為結(jié)點(diǎn)周?chē)木彌_區(qū)，其余緩沖區(qū)為具有串行特征的緩沖區(qū)；設(shè)T_i(j₂|j₁)(t+1)是從緩沖器b_i狀態(tài)由j₁到j(luò)₂的轉(zhuǎn)移概率，其中在每個(gè)時(shí)隙期間最多轉(zhuǎn)移1個(gè)部分；p_i是機(jī)器m_i的生產(chǎn)概率；c_i是機(jī)器m_i的最大容量；設(shè)ST_i(t+1)和BL_i(t+1)分別為機(jī)器m_i的在t+1時(shí)刻的饑餓概率和阻塞概率；

步驟SS12：確定具有串型特征的緩沖區(qū)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換概率；

步驟SS13：確定結(jié)點(diǎn)周?chē)彌_區(qū)b的狀態(tài)轉(zhuǎn)換概率；

步驟SS14：確定緩沖區(qū)處于某種狀態(tài)下的概率；S_i，j(t+1)表示緩沖區(qū)b_i在t+1時(shí)隙處于j狀態(tài)下的概率，其公式如下：