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分布式制造系統智能協調控制理論與模型 版權信息
- ISBN：9787121386565
- 條形碼：9787121386565 ; 978-7-121-38656-5
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
分布式制造系統智能協調控制理論與模型 本書特色
本專著的研究將深入和發展生物型制造系統理論，以期為"中國制造"產業的推進做出應有的貢獻。 本書從分布式制造系統、智能控制系統和生物系統學科交叉的角度，系統、詳細地介紹了如何利用生物有機體的神經—體液—免疫自適應調控機制和規律來解決智能制造系統的自適應、自組織和全局優化控制等問題。可作為高等學校機械類本科生、研究生的輔助教材，企業工程師的參考資料，還可供科學研究人員參考。
分布式制造系統智能協調控制理論與模型 內容簡介
本書從分布式制造系統、智能控制系統和生物系統學科交叉的角度, 系統、詳細地介紹了如何利用生物有機體的神經-體液-免疫自適應調控機制和規律來解決智能制造系統的自適應、自組織和全局優化控制等問題。全書共9章, 主要內容包括: 現代制造系統研究進展, 基于生物啟發的分布式制造系統智能控制體系, 基于BIMS的生產資源動態調度, 基于生物啟發式智能算法的綠色工藝規劃, 基于內分泌調節機制的柔性流水車間綠色調度問題, 基于內分泌激素調節機制的AGV與機床在線同時調度, 基于神經內分泌免疫調節機制的BIMS擾動處理研究, 基于激素反應擴散原理的分布式制造系統動態協調機制, 基于神經內分泌多重反饋機制的WIP庫存優化控制。
分布式制造系統智能協調控制理論與模型 目錄
第1章 現代制造系統研究進展 1
1.1 現代制造系統發展趨勢 1
1.2 制造系統生產調度問題研究現狀 5
1.2.1 制造系統生產調度問題的復雜性 5
1.2.2 現代制造系統生產調度面臨的需求 7
1.2.3 現代智能制造系統動態調度技術 9
1.2.4 現狀總結 11
1.3 制造控制系統研究綜述 12
1.3.1 制造控制系統的主要研究內容 12
1.3.2 制造控制系統結構研究綜述 16
1.3.3 制造控制系統結構的比較與分析 19
1.4 制造系統的協調機制 20
1.4.1 協調的基本概念 20
1.4.2 協調機制的分類 22
1.4.3 協調機制形式化描述方法 28
1.5 本章小結 29
第2章 基于生物啟發的智能制造系統仿生控制體系研究 32
2.1 引言 32
2.2 智能制造系統研究綜述 33
2.2.1 分形制造系統 34
2.2.2 多智能體制造系統 36
2.2.3 Holonic制造系統 37
2.2.4 生物型制造系統 39
2.2.5 智能制造系統模式綜合分析 41
2.3 基于生物啟發的智能制造系統的生物學背景 43
2.3.1 內分泌系統基本概念 44
2.3.2 內分泌系統的組成 45
2.3.3 人體內分泌系統的主要功能特點 50
2.4 基于生物啟發的智能制造系統協調模型 52
2.4.1 現代智能制造系統與有機生命系統之間的相似性 52
2.4.2 類生物化智能制造系統協調模型 54
2.4.3 類生物化制造系統協調模型的功能特點 60
2.5 基于生物啟發的智能制造系統控制體系結構模型的形式化描述 62
2.5.1 形式化描述的必要性 62
2.5.2 π演算簡介 63
2.5.3 基于一階多元π演算的控制體系結構的形式化描述 64
2.6 本章小結 68
第3章 基于BIMS的生產資源動態調度 69
3.1 引言 69
3.2 基于BIMS的動態調度 71
3.2.1 類生物化車間動態調度系統的組成 71
3.2.2 BIMS動態調度模型 72
3.3 基于BIMS的資源分配機制 75
3.3.1 神經內分泌多重反饋調節模型 75
3.3.2 BIMS多重反饋調節模型 76
3.3.3 BIMS資源分配機制 77
3.4 BIMS動態調度的調節過程 80
3.4.1 緊急訂單的動態調度 80
3.4.2 機床故障的動態調度 82
3.4.3 生產延遲的動態調度 84
3.5 案例分析 86
3.5.1 性能指標 87
3.5.2 結果分析 88
3.6 本章小結 90
第4章 基于生物啟發式智能算法的綠色工藝規劃 91
4.1 研究背景 91
4.2 制造過程節能降耗研究現狀總結 及意義 94
4.2.1 研究現狀 94
4.2.2 現狀總結 105
4.2.3 研究意義 106
4.3 面向綠色節能的柔性工藝規劃問題 107
4.3.1 國內外研究現狀及不足之處 107
4.3.2 研究思路和方法 109
4.3.3 面向節能的柔性工藝規劃模型 110
4.4 基于生物啟發式改進算法求解面向節能的柔性工藝規劃模型 113
4.4.1 基因編碼設計 114
4.4.2 種群初始化 114
4.4.3 適應度函數 116
4.4.4 基因操作設計 117
4.4.5 算法實施流程 123
4.5 實驗仿真與結果分析 124
4.5.1 算法性能測試 125
4.5.2 IGA求解面向節能的柔性工藝規劃模型 127
4.6 本章小結 129
第5章 基于內分泌調節機制的柔性流水車間綠色調度問題 130
5.1 引言 130
5.1.1 國內外研究現狀及不足之處 130
5.1.2 研究思路和方法 132
5.2 面向綠色節能的柔性流水車間 動態調度模型 133
5.2.1 問題描述 134
5.2.2 能量消耗模型 135
5.2.3 調度效率模型 136
5.3 內分泌系統中激素調節規律研究 138
5.4 基于內分泌調節機制的改進粒子群算法求綠色節能車間
動態調度模型 140
5.4.1 面向節能的柔性流水車間動態調度策略實施流程 140
5.4.2 粒子群算法的基本理論 142
5.4.3 基于內分泌調節機制的改進粒子群算法的動態柔性
流水車間調度模型 143
5.5 實驗仿真與結果分析 147
5.5.1 性能測試 148
5.5.2 測試實例 150
5.6 本章小結 156
第6章 基于內分泌激素調節機制的AGV與機床在線同時調度研究 157
6.1 引言 157
6.2 機床與AGV在線調度模型 159
6.2.1 機床與AGV在線調度方法 159
6.2.2 內分泌系統的激素反應擴散機制 161
6.2.3 受激素反應擴散機制啟發的機床與AGV在線調度模型 162
6.3 基于激素調節原理的調度系統建模 163
6.3.1 激素調節規律 163
6.3.2 調度過程中的時間參數 165
6.3.3 運輸任務分配機制 167
6.4 機床與AGV在線同時調度的 協作機制 172
6.5 實驗研究 173
6.6 本章小結 181
第7章 基于神經內分泌免疫調節機制的BIMS擾動處理研究 183
7.1 引言 183
7.2 BIMS的擾動處理 185
7.2.1 BIMS的擾動處理方法 185
7.2.2 具有免疫監控和調度功能的有機制造單元 186
7.2.3 有機制造單元針對擾動的處理過程 188
7.3 BIMS擾動的檢測與診斷 189
7.3.1 擾動的檢測 189
7.3.2 擾動的診斷 190
7.4 BIMS擾動處理策略 192
7.4.1 AGV故障的擾動處理策略 192
7.4.2 機床故障的擾動處理策略 194
7.4.3 緊急訂單的擾動處理策略 197
7.4.4 生產延遲的擾動處理過程 200
7.5 案例描述及分析 203
7.5.1 實驗描述 203
7.5.2 實驗分析 205
7.5.3 性能指標分析 207
7.6 本章小結 209
第8章 基于激素反應擴散原理的制造系統動態協調機制 210
8.1 引言 210
8.2 內分泌系統中激素反應擴散機制 211
8.2.1 內分泌系統中激素反應的擴散過程 211
8.2.2 激素反應擴散機制模型 213
8.2.3 激素反應擴散過程中的隱式協調機制 214
8.3 制造系統中的生產任務與資源協調優化模型 216
8.4 基于激素反應擴散機制的“任務-資源“動態協調算法 217
8.4.1 構建類生物化制造系統的激素信息 218
8.4.2 激素容留環境的建立 219
8.4.3 基于激素反應擴散機制的隱式協調算法 220
8.4.4 突發事件動態處理策略 224
8.5 應用分析 227
8.5.1 制造任務協調優化 227
8.5.2 突發事件動態協調 231
8.6 本章小結 233
第9章 基于神經內分泌多重反饋機制的WIP庫存優化控制 234
9.1 引言 234
9.2 制造系統在制品庫存控制模型 235
9.2.1 在制品庫存簡介 236
9.2.2 WIP庫存控制模型 239
9.3 基于神經內分泌調節原理的 智能控制器設計 246
9.3.1 神經內分泌系統的調節原理 246
9.3.2 基于神經內分泌系統的智能控制器設計 248
9.4 基于多重反饋機制的WIP庫存優化控制模型 250
9.4.1 基于神經內分泌系統的WIP庫存優化控制模型 251
9.4.2 WIP庫存優化控制模型中的控制參數設計 252
9.5 應用實例 255
9.5.1 問題描述 255
9.5.2 實驗結果分析 256
9.6 本章小結 260
參考文獻 261
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分布式制造系統智能協調控制理論與模型 作者簡介
顧文斌，河海大學機電工程學院教師，博士，副教授，碩導。曾于2017年公派赴美國伊利諾伊大學（University of Illinois at Chicago）擔任訪問學者1年，現兼任中國機械工程學會工業大數據與智能系統分會委員，中國仿真學會智能仿真優化與調度專委會委員。長期致力于智能制造技術領域的研究，在智能工廠、數字化集成制造技術、智能制造系統等研究方向取得了系列研究成果，主持和參與國家自然科學基金項目、國家重點研發計劃、教育部人文社科項目等縱向課題7項，企業研發課題20余項，發表學術論文50余篇，出版Springer英文學術專著1部，獲授權發明專利11項，軟件著作權2項。__eol__鄭堃，南京航空航天大學工學博士，現任職南京工程學院汽車與軌道交通學院教師，副教授。曾赴西班牙瓦倫西亞理工大學(Universidad Politécnica de Valencia)針對自組織生產方向進行深造。目前主要從事智能制造系統、一體化企業集成模型、智能制造及數字化轉型升級研發及應用工作，主持、參加各類項目17余項，發表論文20余篇，Springer學術專著1部、獲得軟件著作權2項，發明專利1項。__eol__戴敏，揚州大學機械工程學院教師，博士。曾于2013年、2014年赴西班牙瓦倫西亞理工大學(Universidad Politécnica de Valencia)和英國克蘭菲爾德大學(Cranfield University)進行深造。主要從事制造系統車間節能優化理論與方法的研究工作，主持、參加各類項目9項，發表論文15篇，其中SCI論文7篇，并獲得軟件著作權6項。
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