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【车间调度】基于遗传算法实现柔性车间机器作业调度附Matlab代码

2023-11-24 23:48 作者:Matlab工程师  | 我要投稿

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🔥 内容介绍

车间调度一直是制造业中的一个重要课题,它直接关系到生产效率和产品质量。而随着科技的不断进步,人工智能技术也被广泛应用于车间调度中。其中,遗传算法是一种非常有效的优化方法,可以帮助企业实现柔性车间机器作业调度,提高生产效率和降低成本。

什么是遗传算法?

遗传算法是一种优化算法,它模拟自然界中的遗传过程,通过模拟选择、交叉和变异等操作,生成一组最优解。遗传算法的优点在于可以在大规模问题中找到全局最优解,而且不需要事先知道问题的解析解。

遗传算法在车间调度中的应用

在车间调度中,遗传算法可以用来优化机器作业调度,使得机器的利用率最大化,生产效率最高化。具体来说,遗传算法可以通过以下步骤实现:

  1. 确定适应度函数

适应度函数是遗传算法的核心,它用来评估每个个体的适应度。在车间调度中,适应度函数可以根据生产效率、机器利用率和产品质量等指标来评估每个个体的优劣程度。

  1. 初始化种群

种群是由多个个体组成的集合,每个个体代表一种机器作业调度方案。在初始化种群时,可以采用随机生成的方法,生成一组初始的机器作业调度方案。

  1. 选择操作

选择操作是指根据适应度函数的评估结果,选择一部分优秀的个体作为下一代种群的父代。在车间调度中,可以采用轮盘赌选择、竞争选择等方法。

  1. 交叉操作

交叉操作是指将两个父代个体的某些基因进行交换,生成新的子代个体。在车间调度中,可以采用单点交叉、多点交叉等方法。

  1. 变异操作

变异操作是指随机改变某些个体的基因,生成新的个体。在车间调度中,可以采用随机变异、非随机变异等方法。

  1. 重复以上步骤

重复以上步骤,直到达到预设的终止条件为止。在车间调度中,可以设置迭代次数、最优解的精度等终止条件。

总结

遗传算法是一种非常有效的优化方法,可以帮助企业实现柔性车间机器作业调度,提高生产效率和降低成本。在实际应用中,需要根据具体问题进行适当的参数调整和算法优化,才能取得最好的效果。

📣 部分代码

function [x1,x2]=mutation(x1,x2,pmut)global num_jq[l,n]=size(x1);for i=1:l    if rand()>pmut        indexs=randperm(n);        t=x1(i,indexs(1));x1(i,indexs(1))=x1(i,indexs(2));x1(i,indexs(2))=t;        x2(i,indexs(3))=randi(num_jq);    endend

⛳️ 运行结果

🔗 参考文献

本程序参考以下中文EI期刊,程序注释清晰,干货满满。

[1] 解潇晗,朱晓春,周琦,等.低能耗柔性作业车间调度研究[J].机电工程, 2020, 37(2):6.DOI:10.3969/j.issn.1001-4551.2020.02.004.

[2] 吴继浩.面向航天产品的多目标动态生产调度方法研究及应用[D].西南科技大学,2019.

[3] 韩会龙.基于遗传算法的ERP和柔性作业车间调度系统的研究与开发[D].华北电力大学(保定);华北电力大学[2023-11-24].

[4] 郭庆、张明路、孙立新、刘轩.基于遗传算法的柔性车间调度优化[J].科学技术与工程, 2020, 20(29):6.

🎈 部分理论引用网络文献,若有侵权联系博主删除

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1 各类智能优化算法改进及应用

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2 机器学习和深度学习方面

卷积神经网络(CNN)、LSTM、支持向量机(SVM)、最小二乘支持向量机(LSSVM)、极限学习机(ELM)、核极限学习机(KELM)、BP、RBF、宽度学习、DBN、RF、RBF、DELM、XGBOOST、TCN实现风电预测、光伏预测、电池寿命预测、辐射源识别、交通流预测、负荷预测、股价预测、PM2.5浓度预测、电池健康状态预测、水体光学参数反演、NLOS信号识别、地铁停车精准预测、变压器故障诊断

2.图像处理方面

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3 路径规划方面

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4 无人机应用方面

无人机路径规划、无人机控制、无人机编队、无人机协同、无人机任务分配、无人机安全通信轨迹在线优化

5 无线传感器定位及布局方面

传感器部署优化、通信协议优化、路由优化、目标定位优化、Dv-Hop定位优化、Leach协议优化、WSN覆盖优化、组播优化、RSSI定位优化

6 信号处理方面

信号识别、信号加密、信号去噪、信号增强、雷达信号处理、信号水印嵌入提取、肌电信号、脑电信号、信号配时优化

7 电力系统方面

微电网优化、无功优化、配电网重构、储能配置

8 元胞自动机方面

交通流 人群疏散 病毒扩散 晶体生长

9 雷达方面

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