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基于Petri网和GA的多目标动态优化调度问题研究.pdf

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第 1O期 组 合 机 床 与 自动 化 加 工 技 术 NO.10 2011年 l0月 M odularMachineTool AutomaticM anufacturingTechnique 0ct.2011 文章编号 :1001—2265(2011)10—0005一O5 基于 Petri网和 GA的多 目标动态优化调度问题研究木 陶 泽 ,李小军 ,刘晓霞 (1.沈 阳理工大学 机械工程学院,沈阳 l10159;2.东北大学 软件学院,沈阳 110004;3.河南工业 大学 机 电工程学院,郑州 4500072) 摘要 :以最小化生产周期、机床负载和机床与工人的费用为调度 目标 ,基于受控 Petri网和遗传算法 提 出了一种多 目标作业车间调度方法,用于解决作业车间的加工受到机床 、操作工人双资源制约条 件下的动态优化调度 。首先 ,给 出了基 于 Parikh矢量 的Petri网控制器 简化设计方法 ,并应 用该方法 构建 了基于紧急订单的受控 Petri网模型;然后设计 了基于 Pareto的遗传算法,能够获得 Pareto最优 解集;尤其重要 的是能够针对车间的动态扰动给 出相应的调度方案。最后 ,通过 实例验证 了该方法 的可行性和有效性 。 关键词 :Parikh矢量;Petri网控制器;多目标动态优化调度 ;遗传算法 (GA) 中图分类号:TP278 文献标识码 :A PetriNetandGA BasedApproachforDynamicMulti-objectiveJSP TAOZe,LIXiao.jun,LIUXiao.xia (1.DepartmentofMechanicalEngineering,Shenyang LigongUniversity,Shenyang 110159,China; 2.SchoolofSoftware,NortheasternUniversity,Shenyang110004,China) Abstract:A multi-objectiveschedulingmethodbasedonthecontrolledPetrinetandGA isproposedto thedynamicjob—shopschedulingproblem (JSP)consrtainedbymachines,workers.Functionobjectives oftheproposedmethodaretominimizethecompletiontime,themaximum loadofmachinesandtheto— talexpenseofmachinesandworkers.Firstly,acontrollerdesignedmethodforPetrinetbasedonParikh vectorisintroduced,andthePetrinetmodelisconstructedforurgentjobs.Then,thegeneticalgorithm (GA)isappliedbasedonthecontrolledPetrinetmodelandPareto.ThesetofParetooptimumsolutions canbeobtained.Especiallyimportant,itiscapableofgenerating alternativescheduleafteranuncertain disturbancetakesplaceonajobshop.Finally,aschedulingexampleisappliedtoshowthattheproposed method iSfeasibleandefficient. Keywords:parikhvector;petrinetcontroller;multi—objectivedynamicoptimizationscheduling;genetic algorithm (GA)
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