《可重構(gòu)制造系統(tǒng)：Holonic制造系統(tǒng)建模、優(yōu)化與調(diào)度方法》通過引入HMS（Holonic Manufacturing Systems）制造哲理的概念，對(duì)基于HMS的制造單元交互機(jī)制、控制策略和算法、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法及關(guān)鍵使能技術(shù)進(jìn)行研究；提煉并形成了HMS中資源Holon內(nèi)部資源與任務(wù)的動(dòng)態(tài)調(diào)度方法，系統(tǒng)闡述了HMS建模及調(diào)度的有關(guān)原理及其應(yīng)用。全書共分為7章，第1章論述HMS基礎(chǔ)理論及研究現(xiàn)狀；第2章重點(diǎn)討論了動(dòng)態(tài)HMS參考模型及相應(yīng)的控制策略；第3章討論了動(dòng)態(tài)HMS參考模型的實(shí)現(xiàn)策略及方法；第4、5、6章分別就動(dòng)態(tài)HMS重調(diào)度問題及算法進(jìn)行了研究；第7章對(duì)上述模型及實(shí)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)行了驗(yàn)證。
《可重構(gòu)制造系統(tǒng)：Holonic制造系統(tǒng)建模、優(yōu)化與調(diào)度方法》是一本專著，也可作為高等學(xué)校自動(dòng)化、機(jī)電工程、制造業(yè)信息化、計(jì)算機(jī)及其他相關(guān)專業(yè)研究生和本科高年級(jí)系統(tǒng)工程和制造系統(tǒng)建模課程的教材，還可供從事制造系統(tǒng)建模方面的科技工作者參考。
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 HMS研究現(xiàn)狀
1.3 HMS調(diào)度系統(tǒng)
1.4 課題研究意義
1.4.1 問題的提出
1.4.2 研究內(nèi)容
1.4.3 研究意義
1.5 擬解決的關(guān)鍵科學(xué)問題與方法
1.5.1 關(guān)鍵科學(xué)問題
1.5.2 研究方案及可行性分析
第2章 動(dòng)態(tài)HMS
2.1 制造系統(tǒng)的演變
2.1.1 集中式控制結(jié)構(gòu)
2.1.2 遞階分層控制結(jié)構(gòu)
2.1.3 改進(jìn)的分層控制結(jié)構(gòu)
2.1.4 分布控制結(jié)構(gòu)
2.1.5 Holonic控制結(jié)構(gòu)
2.1.6 Agent控制結(jié)構(gòu)
2.2 國內(nèi)外Holonic制造研究現(xiàn)狀
2.3 HMS的參考模型研究
2.3.1 Holon產(chǎn)生的背景
2.3.2 Holon體系的定義
2.3.3 Holon體系的特征
2.4 HMS參考體系結(jié)構(gòu)
2.5 HMS的控制策略
2.6 小結(jié)
第3章 動(dòng)態(tài)Holonic制造系統(tǒng)參考模型及其實(shí)現(xiàn)策略
3.1 動(dòng)態(tài)Holonic制造系統(tǒng)參考模型
3.1.1 模型描述
3.1.2 DHMSA建模技術(shù)
3.2 系統(tǒng)原型及其實(shí)現(xiàn)
3.3 基于DHMS參考模型的企業(yè)流程建模技術(shù)
3.3.1 企業(yè)層次上的系統(tǒng)集成
3.3.2 虛擬企業(yè)Holon的功能和行為
3.4 基于DHMS參考模型的車間內(nèi)部工作流程建模技術(shù)
3.4.1 產(chǎn)品Holon
3.4.2 任務(wù)Holon
3.4.3 運(yùn)行Holon
3.4.4 在線監(jiān)控Holon
3.5 DHMS系統(tǒng)的分布式?jīng)Q策過程及實(shí)現(xiàn)研究
3.5.1 DHMS系統(tǒng)中任務(wù)的分布式?jīng)Q策過程
3.5.2 訂單／任務(wù)單元模型
3.5.3 單元Holon向DHMS系統(tǒng)的映射
3.5.4 Holon/Agent協(xié)調(diào)算法
3.5.5 遞階式的投標(biāo)和重配置
3.6 重構(gòu)選項(xiàng)的識(shí)別、模擬及評(píng)估
3.6.1 通用配置的識(shí)別
3.6.2 離散事件的模擬及評(píng)估
3.7 DHMSA模型的評(píng)價(jià)
3.7.1 DHVE的特點(diǎn)
3.7.2 基于DHMSA模型的DHVE的優(yōu)勢(shì)
3.8 小結(jié)
第4章 基于改進(jìn)合同網(wǎng)協(xié)議的DHMS重調(diào)度問題的研究
4.1 建立基于MAS的重調(diào)度模型
4.2 基于多代理系統(tǒng)的DHMS動(dòng)態(tài)調(diào)度系統(tǒng)建模
4.2.1 Agent功能設(shè)計(jì)
4.2.2 基于改進(jìn)合同網(wǎng)機(jī)制的重調(diào)度過程
4.3 Agent內(nèi)部的基本調(diào)度算法
4.4 實(shí)驗(yàn)仿真
4.5 小結(jié)
第5章 DHMS制造網(wǎng)格資源調(diào)度模型及其自適應(yīng)遺傳算法
第6章 基于PSO算法的DHMS系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)調(diào)度
第7章 DHMS原型仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
為了簡化調(diào)度過程，提高調(diào)度系統(tǒng)的性能，本書將調(diào)度過程進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆纸�，以便可以針�?duì)不同調(diào)度任務(wù)和不同調(diào)度性能要求，采取不同的調(diào)度規(guī)則和調(diào)度策略。
正常調(diào)度過程中，任務(wù)訂單動(dòng)態(tài)地流人生產(chǎn)系統(tǒng)中，調(diào)度任務(wù)是合理調(diào)節(jié)和控制生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)的物流，使系統(tǒng)平穩(wěn)、有序地運(yùn)行，從而完成訂單任務(wù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)。然而，在生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行期間難以避免一些非預(yù)見性異常事件，如設(shè)備故障、急件加入、訂單合同的突然加入或取消等。而且，整個(gè)車間系統(tǒng)本身也是動(dòng)態(tài)變化的，需要系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)有資源進(jìn)行在線實(shí)時(shí)控制和調(diào)整，以便能夠處理各種突發(fā)緊急事件。因此，調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)該針對(duì)各種不同情況，采取不同的解決方案。
本書針對(duì)調(diào)度事件的特征，將調(diào)度分解為“常規(guī)調(diào)度”和“異常調(diào)度”兩類。根據(jù)調(diào)度事件的具體性質(zhì)和時(shí)間要求，分別采用“常規(guī)調(diào)度策略”和“異常調(diào)度策略”來解決。
（1）常規(guī)調(diào)度：正常調(diào)度的過程。
（2）異常調(diào)度：系統(tǒng)出現(xiàn)突發(fā)的、緊急事件時(shí)的調(diào)度過程。
另外，根據(jù)生產(chǎn)調(diào)度同時(shí)具有面向任務(wù)的調(diào)度和面向資源的調(diào)度兩種特征，本書將常規(guī)調(diào)度過程分為兩個(gè)步驟：基于調(diào)度任務(wù)的預(yù)調(diào)度和基于動(dòng)態(tài)現(xiàn)場的在線調(diào)度。預(yù)調(diào)度過程可視為面向資源的調(diào)度，在線調(diào)度過程可視為面向任務(wù)的調(diào)度過程。
（1）預(yù)調(diào)度：以滿足用戶要求和系統(tǒng)性能為目標(biāo)，由管理Agent將任務(wù)分配給滿足要求的資源Agent。
（2）在線調(diào)度：在生產(chǎn)過程中結(jié)合生產(chǎn)系統(tǒng)的實(shí)際，為每個(gè)工件找到合適的資源。
基于上述考慮，DHMS結(jié)構(gòu)調(diào)度模型包括運(yùn)行Holon（運(yùn)輸系統(tǒng)Holon和工作站Holon）、任務(wù)Holon、調(diào)度Holon和OSS Holon，它們組織成如圖6.1所示的三層結(jié)構(gòu)。其中最底層是基本Holon層，包括訂單Holon和資源Holon。中間層是OSS Holon，它用于協(xié)調(diào)訂單Holon和資源Holon，并處理當(dāng)前調(diào)度計(jì)劃執(zhí)行過程中的系統(tǒng)擾動(dòng)。最高層是調(diào)度Holon，它用于制訂全局優(yōu)化的調(diào)度計(jì)劃及其調(diào)整方案。
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