1、 第九章第九章 制造系統(tǒng)的調(diào)度控制制造系統(tǒng)的調(diào)度控制 n 概述概述 n流水排序調(diào)度方法流水排序調(diào)度方法 n非流水排序調(diào)度方法非流水排序調(diào)度方法 n基于規(guī)則的調(diào)度方法基于規(guī)則的調(diào)度方法 n基于仿真的調(diào)度方法基于仿真的調(diào)度方法 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 n調(diào)度控制的調(diào)度控制的根本任務(wù)根本任務(wù) 實施戰(zhàn)術(shù)層下達的生產(chǎn)作業(yè)計劃。實施戰(zhàn)術(shù)層下達的生產(chǎn)作業(yè)計劃。 控制工件的投放和在系統(tǒng)中的流動以及控制工件的投放和在系統(tǒng)中的流動以及資源的使用。如資源的使用。如“某機床某時刻開始對某機床某時刻開始對某零件的某道工序進行加工某零件的某道工序進行加工”等。等。n調(diào)度控制系統(tǒng)的調(diào)度控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)：調(diào)度控制器

2、調(diào)度控制器制造過程制造過程輸入輸入R R控制控制U U輸出輸出C C擾動擾動D D狀態(tài)反饋狀態(tài)反饋X X第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 工作過程：工作過程：調(diào)度控制器調(diào)度控制器根據(jù)根據(jù)輸入信息輸入信息R R（包括來自上級的生（包括來自上級的生產(chǎn)作業(yè)計劃、設(shè)計要求和工藝規(guī)程）和產(chǎn)作業(yè)計劃、設(shè)計要求和工藝規(guī)程）和反饋信息反饋信息X X（即生產(chǎn)（即生產(chǎn)現(xiàn)場的實際狀態(tài)）進行實時決策，產(chǎn)生現(xiàn)場的實際狀態(tài)）進行實時決策，產(chǎn)生控制信息控制信息U U（即調(diào)度（即調(diào)度控制指令）?？刂浦噶睿?。制造過程制造過程在調(diào)度控制指令的控制下運行，克服在調(diào)度控制指令的控制下運行，克服外界擾動外界擾動D D的影響，生產(chǎn)出滿足輸入信息要

3、求的的影響，生產(chǎn)出滿足輸入信息要求的產(chǎn)品產(chǎn)品C C閉環(huán)自動控制系統(tǒng)閉環(huán)自動控制系統(tǒng)n靜態(tài)調(diào)度靜態(tài)調(diào)度n動態(tài)調(diào)度動態(tài)調(diào)度 動態(tài)調(diào)度動態(tài)調(diào)度是指調(diào)度控制系統(tǒng)能對外部輸是指調(diào)度控制系統(tǒng)能對外部輸入信息、制造過程狀態(tài)和系統(tǒng)環(huán)境的動態(tài)變?nèi)胄畔ⅰ⒅圃爝^程狀態(tài)和系統(tǒng)環(huán)境的動態(tài)變化作出實時響應(yīng)的調(diào)度控制系統(tǒng)。化作出實時響應(yīng)的調(diào)度控制系統(tǒng)。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 n調(diào)度控制系統(tǒng)的調(diào)度控制系統(tǒng)的分類分類：n調(diào)度控制問題中的調(diào)度控制問題中的難點難點：l信息處理的實時性要求信息處理的實時性要求l被控對象的建模被控對象的建模l調(diào)度控制器的設(shè)計調(diào)度控制器的設(shè)計l外界擾動對系統(tǒng)的影響。外界擾動對系統(tǒng)的影響。第一節(jié)第一節(jié) 概

4、述概述 n解決調(diào)度控制問題的解決調(diào)度控制問題的方法方法： 靜態(tài)調(diào)度靜態(tài)調(diào)度方法和方法和動態(tài)調(diào)度動態(tài)調(diào)度方法兩類。方法兩類。具體方法：具體方法：l基于排序理論的調(diào)度方法基于排序理論的調(diào)度方法l基于規(guī)則的調(diào)度方法基于規(guī)則的調(diào)度方法l基于離散事件系統(tǒng)仿真的調(diào)度方法基于離散事件系統(tǒng)仿真的調(diào)度方法l基于人工智能的調(diào)度方法基于人工智能的調(diào)度方法第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 第二節(jié)第二節(jié) 流水排序調(diào)度方法流水排序調(diào)度方法n應(yīng)用場合：應(yīng)用場合： 用于具有相同工藝路線的一批工件的加工用于具有相同工藝路線的一批工件的加工情況。情況。n流水排序問題描述：流水排序問題描述： 設(shè)有設(shè)有n n個工件和個工件和m m臺設(shè)備，每個

5、工件均臺設(shè)備，每個工件均需按相同的順序通過這需按相同的順序通過這m m臺設(shè)備進行加工。臺設(shè)備進行加工。要求以某種性能指標最優(yōu)（如制造總工期要求以某種性能指標最優(yōu)（如制造總工期最短等）為目標，求出最短等）為目標，求出n n個工件進入系統(tǒng)的個工件進入系統(tǒng)的順序。順序。第二節(jié)第二節(jié) 流水排序調(diào)度方法流水排序調(diào)度方法n屬靜態(tài)調(diào)度方法屬靜態(tài)調(diào)度方法n流水排序調(diào)度的實施過程流水排序調(diào)度的實施過程： 先通過作業(yè)排序得到調(diào)度表，然后按調(diào)先通過作業(yè)排序得到調(diào)度表，然后按調(diào)度表控制生產(chǎn)過程的運行。如果生產(chǎn)過程度表控制生產(chǎn)過程的運行。如果生產(chǎn)過程中出現(xiàn)異常情況（如設(shè)備負荷不均勻、工中出現(xiàn)異常情況（如設(shè)備負荷不均勻、

6、工件加工出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象等），則重新排序，件加工出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象等），則重新排序，再按新排出的調(diào)度表繼續(xù)控制生產(chǎn)過程的再按新排出的調(diào)度表繼續(xù)控制生產(chǎn)過程的運行。運行。n排序算法排序算法：單機排序算法單機排序算法兩機排序算法兩機排序算法 三機排序算法三機排序算法m m機排序算法機排序算法第二節(jié)第二節(jié) 流水排序調(diào)度方法流水排序調(diào)度方法1. n1. n作業(yè)單機排序作業(yè)單機排序n問題描述問題描述： n n個工件和個工件和1 1臺設(shè)備，要求以某種性臺設(shè)備，要求以某種性能指標最優(yōu)為目標，求出這能指標最優(yōu)為目標，求出這n n個工件的加個工件的加工順序或者說進入系統(tǒng)的順序。工順序或者說進入系統(tǒng)的順序。n性能指標性能指

7、標：對于對于n n作業(yè)單機排序，為實作業(yè)單機排序，為實現(xiàn)最優(yōu)作業(yè)排序，以作業(yè)平均通過時間現(xiàn)最優(yōu)作業(yè)排序，以作業(yè)平均通過時間（mean flow timemean flow time，MFTMFT）最短作為性能）最短作為性能指標。計算公式如下：指標。計算公式如下：111nnniiiiiictMFTnniiict,iit式中式中：i i作業(yè)的完工時間作業(yè)的完工時間 i i作業(yè)的等待和加工時間作業(yè)的等待和加工時間。1. n1. n作業(yè)單機排序作業(yè)單機排序n基本原理（排序方法）基本原理（排序方法）：按最短加工時間（按最短加工時間（SPTSPT）優(yōu)先原則排）優(yōu)先原則排序可使序可使MFTMFT最短。即具有

8、最短加工時最短。即具有最短加工時間的作業(yè)優(yōu)先加工（處理）。間的作業(yè)優(yōu)先加工（處理）。 推論：推論：MFTMFT最小可保證作業(yè)平均延最小可保證作業(yè)平均延誤時間（誤時間（mean lateness, MLmean lateness, ML）最小。）最小。1. n1. n作業(yè)單機排序作業(yè)單機排序n問題描述問題描述： n n個工件和個工件和2 2臺設(shè)備臺設(shè)備M1M1、M2M2，每個工件，每個工件均需按相同的順序先在均需按相同的順序先在M1M1上加工，再在上加工，再在M2M2進行加工。要求以某種性能指標最優(yōu)為目進行加工。要求以某種性能指標最優(yōu)為目標，求出標，求出n n個工件進入系統(tǒng)的順序。個工件進入系統(tǒng)

9、的順序。2. n2. n作業(yè)兩機排序作業(yè)兩機排序n性能指標性能指標： 以制造總工期以制造總工期L L最短作為最優(yōu)目標。最短作為最優(yōu)目標。n基本原理（調(diào)度方法）：基本原理（調(diào)度方法）：規(guī)則規(guī)則1 1：在在M1M1上加工時間最短者應(yīng)最上加工時間最短者應(yīng)最 先加工。先加工。規(guī)則規(guī)則2 2：在在M2M2上加工時間最短者應(yīng)最上加工時間最短者應(yīng)最后加工。后加工。2. n2. n作業(yè)兩機排序作業(yè)兩機排序n實施步驟（排序算法）實施步驟（排序算法）：（1 1）列出各項作業(yè)在列出各項作業(yè)在M1M1，M2M2上的加工時間；上的加工時間；（2 2）掃視全部加工時間，找出最小加工時間；掃視全部加工時間，找出最小加工時間

10、；（3 3）如果最小加工時間發(fā)生在如果最小加工時間發(fā)生在M1M1，則該作業(yè)最，則該作業(yè)最先加工；如果最小加工時間發(fā)生在先加工；如果最小加工時間發(fā)生在M2M2，則該作，則該作業(yè)最后加工；業(yè)最后加工；（4 4）消去已排序作業(yè)，重復(fù)（消去已排序作業(yè)，重復(fù)（2 2）（）（3 3）兩步，）兩步，直到全部排序完成；直到全部排序完成；（5 5）如果發(fā)生在如果發(fā)生在M1M1，M2M2上加工時間相等的情況，上加工時間相等的情況，則可任意排在最先或最后，而不影響總工期。則可任意排在最先或最后，而不影響總工期。2. n2. n作業(yè)兩機排序作業(yè)兩機排序2. n2. n作業(yè)兩機排序作業(yè)兩機排序n應(yīng)用舉例：應(yīng)用舉例： 某

11、車間有某車間有6 6項作業(yè)，均需先在項作業(yè)，均需先在M1M1上加工，后在上加工，后在M2M2上上加工，加工時間數(shù)據(jù)見表，試找出最優(yōu)排序使完成加工，加工時間數(shù)據(jù)見表，試找出最優(yōu)排序使完成全部任務(wù)的總工期最短。全部任務(wù)的總工期最短。作業(yè)J1J1J2J2J3J3J4J4J5J5J6J6M1M110128191815M2M2161216141721最優(yōu)排序：最優(yōu)排序：J3-J1-J2-J6-J5-J4;J3-J1-J6-J5-J4-J2J3-J1-J2-J6-J5-J4;J3-J1-J6-J5-J4-J2n問題描述問題描述： n n個工件和個工件和3 3臺設(shè)備臺設(shè)備M1M1、M2M2、M3M3，每個，

12、每個工件均需按相同的順序先在工件均需按相同的順序先在M1M1上加工，再上加工，再在在M2M2進行加工進行加工, ,再在再在M3M3進行加工。要求以進行加工。要求以某種性能指標最優(yōu)為目標，求出某種性能指標最優(yōu)為目標，求出n n個工件個工件進入系統(tǒng)的順序。進入系統(tǒng)的順序。3. n3. n作業(yè)三機排序作業(yè)三機排序3. n3. n作業(yè)三機排序作業(yè)三機排序n性能指標性能指標： 以制造總工期以制造總工期L L最短作為最優(yōu)目標。最短作為最優(yōu)目標。n基本原理（調(diào)度方法）：基本原理（調(diào)度方法）： （分支定界法）用樹形結(jié)構(gòu)描述問題的分支定界法）用樹形結(jié)構(gòu)描述問題的求解過程，每一節(jié)點表示一種待定的排序，求解過程，每

13、一節(jié)點表示一種待定的排序，計算當(dāng)前全部節(jié)點的制造工期下限值，然計算當(dāng)前全部節(jié)點的制造工期下限值，然后從下限值最低的節(jié)點繼續(xù)分枝，直至找后從下限值最低的節(jié)點繼續(xù)分枝，直至找到最優(yōu)排序。到最優(yōu)排序。n工期下限計算方法工期下限計算方法： 從三臺設(shè)備無空閑著手分析從三臺設(shè)備無空閑著手分析 所以三機流水生產(chǎn)情況下，節(jié)點所以三機流水生產(chǎn)情況下，節(jié)點P P上制造上制造工期下限為：工期下限為： 112322333*1,*2,*3,()()min()()()min()()()rrrrrrMri Mi Mi MJJrMri Mi MJJrMri MJL JTJtttL JTJttL JTJt*123()max()

14、,(),()rrrrLB JL JL JL J3. n3. n作業(yè)三機流水排序作業(yè)三機流水排序n求解步驟求解步驟：n從根節(jié)點開始求各節(jié)點的工期下限值從根節(jié)點開始求各節(jié)點的工期下限值n先求已排序作業(yè)集合先求已排序作業(yè)集合 通過通過 的總時間的總時間 ; ; 通過通過 的總時間的總時間 ；通過；通過 的總時間的總時間 n求最小工期下限求最小工期下限n求每層各節(jié)點的工期下限值求每層各節(jié)點的工期下限值n比較同一層各節(jié)點的工期下限值，以比較同一層各節(jié)點的工期下限值，以LBLB最小節(jié)點為最小節(jié)點為根繼續(xù)分枝。畫分枝圖。根繼續(xù)分枝。畫分枝圖。rJ1M1()MrTJ12,M M2()MrTJ123,M MM3

15、()MrTJ*123(),(),()rrrL JL JL J*123()max(),(),()rrrrLB JL JL JL J3. n3. n作業(yè)三機流水排序作業(yè)三機流水排序 第三節(jié)第三節(jié) 非流水排序調(diào)度方法非流水排序調(diào)度方法 n應(yīng)用場合：應(yīng)用場合： 適用于具有相似工藝路線的適用于具有相似工藝路線的n n個工件的個工件的加工情況加工情況n非流水排序問題描述非流水排序問題描述： 給定給定n n個工件，每個工件以不同的順個工件，每個工件以不同的順序和時間通過序和時間通過m m臺設(shè)備進行加工。要求以臺設(shè)備進行加工。要求以某種性能指標最優(yōu)為目標，求出這些工某種性能指標最優(yōu)為目標，求出這些工件在件在m

16、 m臺機床上的最優(yōu)加工順序。臺機床上的最優(yōu)加工順序。 第三節(jié) 非流水排序調(diào)度方法 n屬于靜態(tài)調(diào)度方法屬于靜態(tài)調(diào)度方法n實施過程：實施過程： 先通過作業(yè)排序得到調(diào)度表，然后先通過作業(yè)排序得到調(diào)度表，然后按調(diào)度表控制生產(chǎn)過程的運行，如果運按調(diào)度表控制生產(chǎn)過程的運行，如果運行過程出現(xiàn)異常情況，則需重新排序，行過程出現(xiàn)異常情況，則需重新排序，再按新排出的調(diào)度表繼續(xù)控制生產(chǎn)過程再按新排出的調(diào)度表繼續(xù)控制生產(chǎn)過程運行。運行。n性能指標性能指標： 完成兩作業(yè)的總工期完成兩作業(yè)的總工期L L最短。最短。n基本原理（圖解法）基本原理（圖解法）： 兩作業(yè)合成軌跡總長度最短。兩作業(yè)合成軌跡總長度最短。兩作業(yè)兩作業(yè)m

17、 m機非流水排序（圖解法）機非流水排序（圖解法）n問題描述問題描述： 2 2個工件，每個工件以不同的順序和個工件，每個工件以不同的順序和時間通過時間通過m m臺設(shè)備進行加工。要求以某臺設(shè)備進行加工。要求以某種性能指標最優(yōu)為目標，求出這些工件種性能指標最優(yōu)為目標，求出這些工件在在m m臺機床上的最優(yōu)加工順序。臺機床上的最優(yōu)加工順序。n求解步驟：求解步驟： 畫直角坐標系，其橫軸表示作業(yè)畫直角坐標系，其橫軸表示作業(yè)1 1的加工工序和時間，的加工工序和時間，縱軸表示作業(yè)縱軸表示作業(yè)2 2的加工工序和時間。的加工工序和時間。 將兩作業(yè)需占用同一機器的時間用方框標出，表示不將兩作業(yè)需占用同一機器的時間用方

18、框標出，表示不可行區(qū)?？尚袇^(qū)。 用水平線、垂直線和用水平線、垂直線和4545度線度線3 3種線段表示兩作業(yè)推進過種線段表示兩作業(yè)推進過程的合成軌跡。水平線表示作業(yè)程的合成軌跡。水平線表示作業(yè)1 1加工，作業(yè)加工，作業(yè)2 2等待，垂直等待，垂直線表示作業(yè)線表示作業(yè)2 2加工，作業(yè)加工，作業(yè)1 1等待，等待，4545度線表示兩作業(yè)同時加度線表示兩作業(yè)同時加工。為使制造總工期最短，應(yīng)使工。為使制造總工期最短，應(yīng)使4545度線段占的比例最大。度線段占的比例最大。通過本步應(yīng)找出所有可能的合成軌跡。通過本步應(yīng)找出所有可能的合成軌跡。 以軌跡總長度最短為目標，通過直觀對比和計算，從以軌跡總長度最短為目標，通

19、過直觀對比和計算，從第第步確定的候選合成軌跡中找出最優(yōu)合成軌跡。步確定的候選合成軌跡中找出最優(yōu)合成軌跡。 求解最優(yōu)合成軌跡上的時間轉(zhuǎn)折點，得到調(diào)度表。求解最優(yōu)合成軌跡上的時間轉(zhuǎn)折點，得到調(diào)度表。兩作業(yè)兩作業(yè)m m機非流水排序（圖解法）機非流水排序（圖解法） 隨著作業(yè)數(shù)量和機器數(shù)量的增加，排序隨著作業(yè)數(shù)量和機器數(shù)量的增加，排序計算量大。在實際應(yīng)用中無法對較大規(guī)計算量大。在實際應(yīng)用中無法對較大規(guī)模的排序問題求得最優(yōu)解。模的排序問題求得最優(yōu)解。n 存在的問題存在的問題兩作業(yè)兩作業(yè)m m機非流水排序（圖解法）機非流水排序（圖解法）第四節(jié)第四節(jié) 基于規(guī)則的調(diào)度方法基于規(guī)則的調(diào)度方法 調(diào)度控制器調(diào)度控制器

20、制造過程制造過程輸入輸入R R控制控制U U輸出輸出C C擾動擾動D D狀態(tài)反饋狀態(tài)反饋X X 調(diào)度控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)框圖調(diào)度控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)框圖 n基本原理：基本原理： 系統(tǒng)運行時，調(diào)度控制器根據(jù)輸入信息和系統(tǒng)運行時，調(diào)度控制器根據(jù)輸入信息和制造過程的反饋信息按一定的制造過程的反饋信息按一定的調(diào)度規(guī)則調(diào)度規(guī)則進行決進行決策，對制造過程的運行操作實現(xiàn)控制。策，對制造過程的運行操作實現(xiàn)控制。n調(diào)度規(guī)則調(diào)度規(guī)則：簡單優(yōu)先規(guī)則簡單優(yōu)先規(guī)則 直接根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)和參數(shù)直接根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)和參數(shù)確定下一步操作的調(diào)度規(guī)則。采用簡單優(yōu)先確定下一步操作的調(diào)度規(guī)則。采用簡單優(yōu)先規(guī)則可保證系統(tǒng)某一或某幾個性能參數(shù)達到規(guī)

21、則可保證系統(tǒng)某一或某幾個性能參數(shù)達到一個較好的效果。一個較好的效果。組合優(yōu)先規(guī)則組合優(yōu)先規(guī)則 是根據(jù)某些參數(shù)（如隊列是根據(jù)某些參數(shù)（如隊列長度等）交替運用兩種以上簡單優(yōu)先規(guī)則對長度等）交替運用兩種以上簡單優(yōu)先規(guī)則對零件進行處理的復(fù)合規(guī)則。零件進行處理的復(fù)合規(guī)則。加權(quán)優(yōu)先規(guī)則加權(quán)優(yōu)先規(guī)則 是通過引入加權(quán)系數(shù)對簡是通過引入加權(quán)系數(shù)對簡單優(yōu)先規(guī)則和組合優(yōu)先規(guī)則進行綜合運用而單優(yōu)先規(guī)則和組合優(yōu)先規(guī)則進行綜合運用而構(gòu)成的復(fù)合規(guī)則。構(gòu)成的復(fù)合規(guī)則。啟發(fā)式規(guī)則啟發(fā)式規(guī)則 利用人工智能的復(fù)雜調(diào)度規(guī)則利用人工智能的復(fù)雜調(diào)度規(guī)則先進先出：先進先出：根據(jù)零件到達工作站的先后順序來執(zhí)行加工根據(jù)零件到達工作站的先后順序

22、來執(zhí)行加工作業(yè)，先來的先進行加工。作業(yè)，先來的先進行加工。最短加工時間規(guī)則：最短加工時間規(guī)則： 優(yōu)先選擇具有最短加工時間的零件優(yōu)先選擇具有最短加工時間的零件進行處理。是一種經(jīng)常使用的規(guī)則。進行處理。是一種經(jīng)常使用的規(guī)則。最早到期日規(guī)則：最早到期日規(guī)則：根據(jù)訂單交貨期的先后順序安排加工，根據(jù)訂單交貨期的先后順序安排加工，即優(yōu)先選擇具有最早交付期的零件進行處理。即優(yōu)先選擇具有最早交付期的零件進行處理。最少作業(yè)數(shù)規(guī)則：最少作業(yè)數(shù)規(guī)則：根據(jù)剩余作業(yè)數(shù)來安排加工順序，剩根據(jù)剩余作業(yè)數(shù)來安排加工順序，剩余作業(yè)數(shù)越少的零件越先加工。較少的作業(yè)意味著較少余作業(yè)數(shù)越少的零件越先加工。較少的作業(yè)意味著較少的等待時

23、間。的等待時間。下一隊列工作量規(guī)則：下一隊列工作量規(guī)則：優(yōu)先選擇下一隊列工作量最少的優(yōu)先選擇下一隊列工作量最少的零件進行處理。下一隊列工作量是指零件下一工序加工零件進行處理。下一隊列工作量是指零件下一工序加工處的總工作量（加工零件和排隊零件的工作量之和）處的總工作量（加工零件和排隊零件的工作量之和）剩余松弛時間規(guī)則：剩余松弛時間規(guī)則：剩余松弛時間越短越先加工。剩余剩余松弛時間越短越先加工。剩余松弛時間是將在交貨期前所剩余的時間減去剩余的總加松弛時間是將在交貨期前所剩余的時間減去剩余的總加工時間所得的差值。工時間所得的差值。幾種典型簡單優(yōu)先規(guī)則幾種典型簡單優(yōu)先規(guī)則n規(guī)則調(diào)度方法的局限性：規(guī)則調(diào)度

24、方法的局限性： 上述任何一種規(guī)則只能使系統(tǒng)在某一上述任何一種規(guī)則只能使系統(tǒng)在某一方面，或針對某一特定的性能參數(shù)取得方面，或針對某一特定的性能參數(shù)取得一個好的效果，所以每一種規(guī)則相對其一個好的效果，所以每一種規(guī)則相對其他規(guī)則并沒有絕對的優(yōu)勢。這種靜態(tài)的、他規(guī)則并沒有絕對的優(yōu)勢。這種靜態(tài)的、固定應(yīng)用某種調(diào)度規(guī)則的調(diào)度方法對于固定應(yīng)用某種調(diào)度規(guī)則的調(diào)度方法對于動態(tài)變化的系統(tǒng)環(huán)境很難適應(yīng)。動態(tài)變化的系統(tǒng)環(huán)境很難適應(yīng)。規(guī)則動態(tài)切換調(diào)度控制系統(tǒng)規(guī)則動態(tài)切換調(diào)度控制系統(tǒng) 動動態(tài)態(tài)選選擇擇R1R2Rr.計計算算決決策策輸入輸入輸出輸出制造制造過程過程系統(tǒng)狀態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)調(diào)度控制器調(diào)度控制器原理：原理：根據(jù)制造系統(tǒng)

25、的實際狀態(tài)，確定適當(dāng)調(diào)度規(guī)則集，并根據(jù)制造系統(tǒng)的實際狀態(tài)，確定適當(dāng)調(diào)度規(guī)則集，并設(shè)計規(guī)則設(shè)計規(guī)則動態(tài)選擇邏輯動態(tài)選擇邏輯和相關(guān)的和相關(guān)的計算決策裝置計算決策裝置。系統(tǒng)運行時，。系統(tǒng)運行時，根據(jù)實際狀態(tài)，動態(tài)選擇規(guī)則集中的規(guī)則，通過實時決策實現(xiàn)根據(jù)實際狀態(tài)，動態(tài)選擇規(guī)則集中的規(guī)則，通過實時決策實現(xiàn)調(diào)度控制。調(diào)度控制。運行過程：運行過程：動態(tài)選擇模塊根據(jù)輸入指令和系統(tǒng)狀態(tài)動態(tài)選擇動態(tài)選擇模塊根據(jù)輸入指令和系統(tǒng)狀態(tài)動態(tài)選擇規(guī)則集中的某一條規(guī)則規(guī)則集中的某一條規(guī)則RiRi，計算決策模塊根據(jù)被選中的規(guī)則計，計算決策模塊根據(jù)被選中的規(guī)則計算每一候選調(diào)度方案對應(yīng)的性能準則值，然后根據(jù)準則值的大算每一候選調(diào)度

26、方案對應(yīng)的性能準則值，然后根據(jù)準則值的大小做出選擇調(diào)度方案的決策，并向制造過程發(fā)出相應(yīng)的調(diào)度控小做出選擇調(diào)度方案的決策，并向制造過程發(fā)出相應(yīng)的調(diào)度控制指令。制指令。第五節(jié)第五節(jié) 基于仿真的調(diào)度方法基于仿真的調(diào)度方法n基本原理：基本原理： 基于仿真的調(diào)度方法是一種以仿真作為基于仿真的調(diào)度方法是一種以仿真作為制造系統(tǒng)控制決策的決策支持系統(tǒng)、輔助制造系統(tǒng)控制決策的決策支持系統(tǒng)、輔助調(diào)度控制器進行決策優(yōu)化、實現(xiàn)制造系統(tǒng)調(diào)度控制器進行決策優(yōu)化、實現(xiàn)制造系統(tǒng)優(yōu)化控制的一種方法。優(yōu)化控制的一種方法。 調(diào)度控制器調(diào)度控制器制造過程制造過程輸入輸入R R控制控制U U輸出輸出C C擾動擾動D D狀態(tài)反饋狀態(tài)反饋

27、X X計算機仿真計算機仿真n運行過程：運行過程： 當(dāng)調(diào)度控制器接收來自上級的輸入信息和來當(dāng)調(diào)度控制器接收來自上級的輸入信息和來自生產(chǎn)現(xiàn)場的狀態(tài)反饋信息后，通過初始決策確自生產(chǎn)現(xiàn)場的狀態(tài)反饋信息后，通過初始決策確定若干候選調(diào)度方案，然后將各方案送往計算機定若干候選調(diào)度方案，然后將各方案送往計算機仿真系統(tǒng)進行仿真，最后由調(diào)度控制器對仿真結(jié)仿真系統(tǒng)進行仿真，最后由調(diào)度控制器對仿真結(jié)果進行分析，做出方案選擇決策，并據(jù)此生成調(diào)果進行分析，做出方案選擇決策，并據(jù)此生成調(diào)度控制指令來控制制造過程的運行。度控制指令來控制制造過程的運行。n基于仿真調(diào)度方法的關(guān)鍵問題基于仿真調(diào)度方法的關(guān)鍵問題仿真建模：仿真建模：

28、建立能準確描述實際系統(tǒng)的仿真模建立能準確描述實際系統(tǒng)的仿真模型是實現(xiàn)仿真調(diào)度方法的前提。型是實現(xiàn)仿真調(diào)度方法的前提。 目前在調(diào)度控制仿真中所用的模型主要是邏輯模目前在調(diào)度控制仿真中所用的模型主要是邏輯模型。型。實驗設(shè)計：實驗設(shè)計：那如何安排實驗或進行實驗設(shè)計，那如何安排實驗或進行實驗設(shè)計，以最少的試驗次數(shù)從可選方案中選擇出最佳的方案以最少的試驗次數(shù)從可選方案中選擇出最佳的方案是仿真控制方法的一個重要問題。是仿真控制方法的一個重要問題。 目前常用的實驗設(shè)計和結(jié)過分析方法有回歸分析目前常用的實驗設(shè)計和結(jié)過分析方法有回歸分析方法、擾動分析方法和正交設(shè)計方法等。方法、擾動分析方法和正交設(shè)計方法等。n基于仿真調(diào)度方法的關(guān)鍵問題基于仿真調(diào)度方法的關(guān)鍵問題仿真運行：仿真運行：計算機仿真模型及其仿真運行都是計算機仿真模型及其仿真運行都是通過計算機編程來實現(xiàn)的，目前常用的