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FMS动态仿真建模研究

引 言1 传统仿真方法将仿真模型看作静态对象来研究,所谓静态模型就是在整个仿真过程中,模型的结构、组成、运行方式和仿真策略保持不变,这种模型不能适应多任务多目标的仿真目的。随着各种先进设计和制造思想的出现(产品全生命周期设计、并行制造、虚拟制造等),对仿真的要求越来越高,因此仿真环境应该支持对仿真对象的整个生命周期和所有层次的建模和仿真运行,使之能够集成仿真对象在不同模型中的信息,并且可以完成仿真模型之间的互操作和重用,从而,使仿真成为支持整个设计过程的工具。 在柔性制造系统(FMS)设计过程中,需要在规划设计、系统布局、配置及调度控制策略等多个阶段应用仿真,传统仿真环境要建立多个面向不同目标和任务的柔性系统静态模型,造成不通静态模型之间信息集成困难,同时建模工作量也比较大,所以提出与实际系统特性相适应的仿真动态模型。 本文中首先提出了面向柔性车间生产线的动态仿真模型思想,然后描述一个基于这种思想的仿真框架和机制。最 ...  (本文共4页) 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
哈尔滨工程大学

柔性制造系统工件流和刀具流动态调度的研究

动态调度是FMS集成生产控制中的首要问题,也是FMS控制系统的核心部分,它对FMS的运行效率和应用效益影响很大。FMS的动态调度主要包括工件流和刀具流两个方面的内容。近二十年来工件流调度的研究已经有了长足的发展,特别是近年来启发式调度方法的提出,充分利用了系统的柔性,较大地提高了FMS的生产率。但是传统的启发式调度研究大多着眼于正常的调度过程,对系统运行过程中的异常情况如阻塞和故障的调度则研究较少,事实上这些异常情况的存在往往会严重影响到系统的正常运行甚至使系统陷于瘫痪,因此必须进行阻塞调度和故障调度的研究。除此之外,更为重要的是传统的工件流启发式调度没有考虑系统刀具流的影响,而是假设任意时刻的刀具总是就绪的,这种假设在早期简单的FMS中是可接受的,而在现代FMS中,由于产品多样性要求的提高以及FMS中机床刀库容量的有限性,刀具流的作用和地位已经日益重要,这种任意时刻刀具的就绪假设是不能成立的。因此,在考虑了刀具流之后,如何实现...  (本文共137页) 本文目录 | 阅读全文>>

长安大学
长安大学

柔性制造系统优化调度理论研究

柔性制造系统(FMS)作为一种多品种、中小批量、柔性、高效的自动化制造系统,受到了学术界的高度重视和深入研究。FMS的核心是调度控制系统,它负责整个系统的协调和高效运行。调度控制系统关键在于FMS优化调度策略。制造系统的优化调度问题是NP-hard问题,但由于FMS中存在异步、并发、共享资源和路径柔性等复杂关系,所以对该类系统的调度就变得更加复杂。为此,本文对FMS优化调度理论的两个核心问题:调度模型和优化调度算法进行了详细的研究。首先,本文介绍了FMS的相关概念和控制系统基本功能。应用IDEF方法建立了FMS的功能模型,并在此基础上建立了FMS的递阶分布式控制体系结构。其次,本论文对FMS调度问题的Petri网建模方法进行了研究,设计了Petri网和启发式A*算法相结合的调度求解算法,编写了基于JAVA的算法仿真程序。通过一个简单的FMS实例和一个具有多资源和交换路径的复杂FMS实例进行调度仿真,并且将本算法调度结果与L1算法...  (本文共82页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京交通大学
北京交通大学

基于仿真的FMS控制系统研究与开发

柔性制造系统(FMS)是当前制造业的一个重要发展方向,是正在迅速发展和应用的高新技术之一。本文建立了基于仿真的FMS递阶分布式控制系统体系结构。在利用面向对象思想对FMS实时控制系统进行功能分析、信息分析和动态分析的基础上,将仿真技术应用到FMS控制系统中,建立了基于仿真的FMS控制系统模型。该系统包括FMS控制层、单元控制层、设备控制层三层结构。FMS控制层是核心内容,主要用于完成系统的加工路线选择、资源分配、工件调度、监控加工过程、检测并修复故障、准备系统状态报告等任务。为此开发了基于仿真的FMS控制器,其工作过程为:仿真阶段,接收来自上层的生产计划进行仿真,并在仿真的基础上进行生产排序;控制阶段,根据排序的结果为各工件分配加工资源,并根据调度的时间发送控制命令,控制命令通过各层的传送最后完成对底层设备的控制。由于仿真系统在控制阶段能实时接收底层反馈回的状态信息,起到了实时监控的作用。最后针对实验室的SL-FMS,利用Fle...  (本文共60页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安理工大学
西安理工大学

基于Petri网的FMS物流系统建模及仿真

FMS物流系统直接影响着整个柔性制造系统的性能,研究FMS物流系统的物流过程控制方法,提高系统物流过程的效率,对于实现整个FMS系统的协调运行和整体性能的提高至关重要。本文使用了面向对象的有色Petri网对FMS物流系统进行了建模,研究FMS物流过程控制问题。在建模时,采用了面向对象的着色Petri网对由工件对象、机床对象、AGV小车对象和仓库对象组成的FMS进行了建模,分析了系统模型中受控变迁发射的原理和控制方法。由于采用了面向对象技术,该模型具有扩展性和可移植性好的特点。因为将自动化立体仓库引入到了模型中来,该模型是一个包括加工系统、运输系统、贮存系统在内的一个完整的FMS物流体系模型。在模型的软件实现上,本文提出了“映射”思想,将FMS物流系统Petri网模型转化为物流系统的仿真程序。提出了库所映射为程序数据、变迁映射为程序函数、系统子网映射为FMS系统基本类的映射方法。采用该方法,大大降低了FMS仿真软件设计的分析难度,...  (本文共98页) 本文目录 | 阅读全文>>

《广西电力》2010年05期
广西电力

稳定计算用励磁系统数学模型仿真建模研究

0引言励磁控制系统对电力系统稳定性有重要的影响,其动态性能直接影响电网的动态稳定性,采用符合现场励磁设备调节特性的模型和参数进行电力系统稳定计算,是建立安全合理运行方式,制定正确安全控制措施的基本保证。虽然目前电力系统稳定分析软件(PSASP、BPA和PSS/E)都给出了不同的励磁系统数学模型,但是实际运行中由于缺少可信的模型和参数,不得不沿用Eq'恒定条件[1],严重影响了稳定计算的准确度和可信度。广西电网的规模越来越大,动态稳定的问题日益突出。稳定计算更需要精确模拟发电机的行为特性,需要更准确的计算结果指导生产和调度。为此,南方电网公司从2006年起,组织开展了100 MW及以上汽轮发电机、50 MW及以上水轮发电机励磁系统参数现场测试及建模工作,并颁布了有关导则[2]和管理办法。通过励磁系统参数实测及建模工作,不仅为电网稳定计算提供准确、详细的模型和参数,而且能有效提高测试机组的励磁性能指标,保证电网安全稳定运行的能力。1...  (本文共3页) 阅读全文>>

《山东机械》2004年06期
山东机械

计算机集成制造系统仿真建模

1引言计算机集成制造系统(CIMS)是组织现代化生产的一种重要手段,是现代化工业企业的一种生产模式。CIMS是将制造企业的产品设计、产品制造和相关的管理信息集成起来,以获得较高的整体效益。通过建立计算机集成制造系统,可以缩短产品开发、制造周期,避免再制品的出现,提高产品质量和生产效率,充分利用企业的各种资源,增强企业的应变能力,在激烈的市场竞争中取胜。由于CIMS的开放性、不可预测的外部输入和其它诸方面因素所呈现出的复杂性,在CIMS开发的系统分析、设计和运行的整个周期中必须采用仿真技术,以减少开发费用、功能设计和实现周期等方面的风险,为CIMS的设计实现提供强有力的支持[1~5]。本文首先分析CIMS系统的功能结构及各功能层次上的仿真模型类型,然后给出各功能层次上的仿真建模方法。2计算机集成制造系统的功能层次结构和仿真模型计算机集成制造系统(CIMS)的功能层次结构与企业的功能布局相对应。一个企业(公司)的布局自上而下一般为企...  (本文共4页) 阅读全文>>