无人自主系统综合试验测试平台设计

对面向智慧城市、智慧天空、多域协同作战等应用场景的无人自主系统体系,急需具有多域、联合试验、广域多源复杂环境构建能力的测试与评估物理环境和研究平台。利用无人机试验测试中心的综合试验测试系统平台,构建具有空、天、地、海多维应用场景的多层级和体系化的综合试验测试环境与技术研究平台,重点突破无人自主系统多维体系化综合试验验证环境构建、基于云技术的分布式多域协同效能评估测试平台构建,以及基于虚实结合的智能化复杂环境模拟仿真等核心技术,为开展无人自主系统综合试验测试与体系性能评估提供支撑,提高我国试验场的综合试验能力和资源利用效益,增强试验场履行使命的能力有重大现实意义。

求解扩展双资源约束作业车间调度的分支种群遗传算法

根据扩展双资源约束作业车间调度问题的特点,构造了一种混合遗传算法进行求解:以分支种群为载体继承遗传进化经验,利用精英进化算子、基于扇形分割的轮盘赌选择算子及邻域搜索等机制,进一步优化了算法性能。通过分析策略对比仿真、算法性能对比仿真等实验,结果表明上述各种优化机制可行,且对于算法运算效率与寻优性能的优化效果均有良好表现。

基于自适应参数混合蚁群算法的双资源约束作业车间调度

文章针对以生产成本最小为目标,考虑差异性工人的双资源约束作业车间调度问题,提出参数按算法迭代结果自适应调整,基于蚂蚁流量自适应控制路径选择的混合蚁群算法,在算法前期扩大解搜索空间,后期加快算法收敛,实现算法性能的分阶段性能优化。通过对仿真实验结果的分析,该混合蚁群算法能有效求解双资源约束车间调度问题,且能够在保证得到较优调度结果的同时,具备优秀的收敛性能。

基于时窗的双资源约束车间调度研究

针对复杂制造环境下双资源约束作业车间调度问题,提出基于时窗调度策略的继承式遗传算法。该算法基于时窗交集充分利用数控设备加工时工人的时窗空隙;以信息素为载体传承父辈染色体种群的进化经验,并采用基于流量的改进伪随机比例转移规则和自适应云调整参数,生成分支种群;仿照动物的种群组织模式提出多种群King交叉进化模式,并针对双资源约束特点引入资源进化算子;基于被支配域的概念提出扇形分割的轮盘赌选择算子,以较小的计算复杂度选择非劣解集和较优个体。在采用马尔科夫链知识对整个算法的全局收敛性进行理论分析后,通过对随机算例仿真运算结果的统计分析,表明该算法虽然解分布均匀程度不甚理想,但算法搜索性能和收敛性较优。

双资源约束作业车间调度算法研究

针对存在差异性工人的双资源约束作业车间调度问题,提出一种混合蚁群算法进行求解。该算法借鉴禁忌搜索思想,基于工艺约束为每只蚂蚁建立候选解空间,通过压缩蚂蚁搜索空间提高解搜索效率;引入各种启发式资源选配策略,在蚂蚁寻径过程中渐进地为各工序配置最优的设备、工人双资源组合;以模拟退火算法作为局部搜索机制,对每次迭代的最优解进行退火优化,增强算法全局收敛能力。证明了该混合算法的搜索过程是一个有限非齐次不可约马尔科夫链后,基于马尔科夫链知识对其全局收敛性进行理论分析。最后采用仿真试验及统计分析方法确定最优的参数组合和资源选配策略,通过该混合蚁群算法与其他算法对随机算例运算结果的对比分析,表明所提算法搜索性能较强且鲁棒性较优。

基于压缩时窗的双资源约束作业车间调度策略

针对双资源约束作业车间调度问题的多重约束特点,提出分支种群遗传算法进行求解,在利用时窗比较策略进行预调度的基础上,通过分析预调度方案成本指标优化不佳、时窗空隙较多等问题,提出基于压缩时窗的再调度策略,针对双调度目标分别论证压缩时窗调度条件,通过工序的调度次序调整有效优化双调度目标。通过策略对比与算法性能比较实验证明,压缩时窗调度策略能有效增强算法的局部搜索能力,获得更加逼近Pareto前沿的调度结果。

基于ACO-BP神经网络的刀具寿命预测

刀具使用寿命会直接影响刀具需求计划制定、刀具生产准备以及切削参数制定等。然而,由于刀具使用寿命的影响因素众多,目前虽然有多种刀具使用寿命的预测方法,但这些方法存在结果准确性不佳或对新材料新工艺无从入手等缺陷,均无法对刀具使用寿命进行有效快捷的准确预测。采用人工神经网络技术,针对反向传播算法存在收敛速度慢、容易陷入局部极小值、全局搜索能力弱等缺陷,采用蚁群优化算法(ACO)训练BP神经网络,建立了基于ACO-BP算法的铣刀寿命预测神经网络模型,在兼顾网络学习速度的同时保证了模型的全局搜索能力及鲁棒性。

一种求解加工时间离散可控作业车间调度问题的混合算法

加工时间离散可控作业车间调度问题(Job-shop scheduling problem with discretely controllable processing times,JSP-DCPT)是经典作业车间调度问题(Job-shop scheduling problem,JSP)的一类扩展问题。为避免通过多项式时间近似方法求解JSP-DCPT的近似问题,提出一种混合算法直接求解JSP-DCPT。该算法基于分解方法,嵌套一种禁忌搜索模拟退火混合算法TSSA和一种快速精英保留非支配排序遗传算法NSGA-II,以分别高效求解JSP-DCPT分解所得的JSP子问题和离散时间—成本权衡子问题。基于JSP标准算例FT06,FT10和FT20构造3个不同问题规模的测试算例,试验仿真结果表明,混合算法能够得到收敛的帕累托边界。

航空制造企业工具管理关键技术

针对航空制造企业工具管理涉及部门多、关系复杂,工具种类繁多、数量庞大,难以管理的现状,分析、研究了工具从设计制造到日常使用再到报废出库的工具全生命周期管理流程和工具消耗定额统计,研究成果应用在工具管理系统中,取得了良好的实施效果。

双资源约束作业车间动态调度研究

针对双资源约束作业车间动态调度优化问题的求解特点,基于局部时窗调度思想构造包含动态扰动分析、动态扰动评估以及动态调度方法在内的三层动态调度系统,并结合最小化调度方案修订的动态调度实际需求,设计基于染色体还原机制与局部工序的分阶段调度优化的混合动态调度算法,最后通过仿真实验验证了基于局部时窗调度思想的动态调度方法有效降低随机扰动影响的良好应用效果。

求解双资源约束车间调度问题的继承式双目标遗传算法

针对双资源约束作业车间调度的双目标优化问题,提出一种继承式遗传算法,通过分支种群继承父辈种群的进化经验.该算法面向双资源约束特点,采用4维染色体编码方式,基于时间窗口比较实现活动化调度,通过资源进化算子提高算法全局搜索能力;基于个体Pareto指数的锦标赛选择策略,有效削弱了染色体Pareto排序级别对个体存活概率的影响以保持群体多样性,并利用精英保留策略提高了解的收敛性.仿真实验与分析结果表明了所提算法具有优良性能.