检索结果-内蒙古大学图书馆

随着当前经济全球化的不断深入和客户需求的不断变化,制造企业面临的外部环境越来越复杂多变,经典的以提高算法优化能力为核心的静态调度算法很难在实际制造环境下有效发挥作用。为此,为解决不确定、复杂动态环境下的调度问题,本文针对作业可以随机到达的动态作业调度问题,基于强化学习与经典调度规则相结合,研究建立一种在非预见、动态环境下具有良好的优化和自适应能力的作业调度方法。本文通过分析动态调度问题特性及现有调度算法,建立了将经典调度规则嵌入强化学习算法的问题求解框架,并引入动态干扰因素来表征实际作业环境中工件随机到达这类动态事件。同时,考虑到作业生产效率与客户订单交货需求,以最小化最大延迟时间作为调度算法的优化性能指标,建立了动态作业调度问题模型。针对经典规则调度算法解决动态调度问题能力的不足,本文选取强化学习中的Q学习算法,提出了一种基于Q学习的改进规则调度算法。为提高调度算法探索、利用规则的能力,以获得不同作业状态下的最佳调度规则,建立了新的状态空间表示方法“Tard”、简单有效的奖励机制以及以Boltzmann采样函数为主体的搜索策略,并以经典规则组成动作集。为了验证所提算法的可行性和有效性,选取8组基准调度算例,在工件随机到达和5个不同紧迫因子条件下进行仿真研究。结果表明,所提出的算法有效缩短了最大延迟时间,在收敛性、快速寻优能力,以及对动态环境的适应性方面均具有良好的表现。然而,由于Q表维度的限制,使得该算法对车间实时状态的描述能力受限,当求解较大规模的调度问题时,解的稳定性有时会变差。为了克服上述算法的问题,本文进一步运用深度强化学习算法,对规则调度算法进行改进,提出了一种基于DDQN(Double-DQN)的改进规则调度算法。通过分析生产环境中工件和机器的主要状态设计了8个调度状态特征,同时选取3条复合规则与7条单一规则扩大了原有动作规则库,增加与延迟时间相关的特征指标进一步丰富了奖励机制。为了验证所提出的算法在处理不同情况调度问题时的性能表现,选取18组经典调度算例,结合3种工期紧迫状况,对算法进行仿真研究,结果表明,基于DDQN的改进规则调度算法在调度解的精确性、鲁棒性和泛化性等方面有着进一步提升,能够有效地解决不同规模的作业调度问题。

关键词：动态调度算法调度规则 Q学习深度强化学习作业车间

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轴承加工企业制造执行系统研究与开发

轴承加工企业制造执行系统研究与开发

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作者：王凯学沈阳工业大学

学位级别：硕士

制造执行系统作为制造企业生产端数字化转型的重要手段,打通了车间级信息化管理的壁垒,对于企业精细化管理、提质增效起到了积极作用。轴承加工产业作为国家的基础性、战略性产业,随着企业生产模式向着多品种小批量方式转变,生产过程的... 详细信息

制造执行系统作为制造企业生产端数字化转型的重要手段,打通了车间级信息化管理的壁垒,对于企业精细化管理、提质增效起到了积极作用。轴承加工产业作为国家的基础性、战略性产业,随着企业生产模式向着多品种小批量方式转变,生产过程的动态性持续提高,生产过程要求系统提供更高效的动态调度算法,优化轴承生产加工过程、提高产品加工速度。为解决这一问题,本文以中小型轴承企业为研究对象,研发了以生产调度为核心环节的轴承企业制造执行系统。针对中小型轴承企业生产特点,完成了MES需求分析和总体设计。从轴承企业生产业务流程出发,结合MES的功能模型,建立了以动态生产调度优化算法为核心的轴承企业MES功能模型,利用UML建模语言,重点对订单计划、生产调度、物料管理、设备管理、数据管理、系统管理等六个核心模块进行了功能分析和建模,基于B/S三层架构、spring Boot技术、mysql数据库设计了系统的网络架构。为进一步提高MES系统在生产作业管理和优化方面的能力,结合中小轴承企业的特点和实际需求,本文重点对生产调度模块中动态调度算法进行了研究。针对企业实际加工过程中机器故障、机器周期性检查的动态调度问题,设计了基于关联因子树的周期性和事件驱动相结合的混合重调度机制,建立了基于最小化最大完工时间和最小化差异因子为性能指标的数学模型。设计了自适应遗传算法和禁忌搜索相结合的混合遗传算法(AGATS),并针对机器相关动态事件,进行了仿真研究,结果表明,该混合算法提高了算法求解的速度,具有较好的收敛性,能够适应实际加工过程中机器故障和周期性维护的动态调度要求。针对MES系统总体设计和具体功能需求,对核心模块进行了详细设计与实现。通过面向对象的设计方法,以UML建模和原型图结合的方式,设计了模块的后台交互顺序、类静态结构、附属关系等。设计了系统数据库的E-R图,建立核心模块数据表。系统使用Java语言完成了轴承企业MES开发,并对系统的六大核心模块及功能组成,进行了系统测试,结果表明,该系统实现了预期的功能需求,提高了轴承企业生产过程的透明度,有助于提高企业的信息化、数字化生产管理水平。

关键词：制造执行系统动态调度算法禁忌搜索算法自适应遗传算法中小型轴承制造企业

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高可用LVS负载均衡web服务集群研究与实现

高可用LVS负载均衡web服务集群研究与实现

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作者：卢俊勇华南理工大学

学位级别：硕士

由于计算机和互联网技术的高速发展,电子商务业务跨越式成长。电子商务网站雨后春笋般涌现,但部分网站适应不了用户急骤增长。而通过部署互联网商业集群方案可以有效地为企业降低成本、提高客户满意度、改善业务流程、开发市场、拓展业... 详细信息

由于计算机和互联网技术的高速发展,电子商务业务跨越式成长。电子商务网站雨后春笋般涌现,但部分网站适应不了用户急骤增长。而通过部署互联网商业集群方案可以有效地为企业降低成本、提高客户满意度、改善业务流程、开发市场、拓展业务,让企业在激烈的市场竞争中取得先机。但是传统的负载均衡集群的负载调度节点,单节点过载成为负载均衡集群的瓶颈。\n 本文针对许多网站负载过重的现实进行分析研究。把章文嵩博士创立的LNS(LinuxVirtual Server)项目引入到Web服务器,从而实现商业网站的可伸缩性,解决用户群流量增长过快且流量时间集中所带来的一系列问题。目前,有相当一部分LVS项目的集群应对流量的增减的方法仅仅是伸缩服务器数量已经不能满足。而且要解决负载均衡器节点,其安全性和可靠性这类属于高可用性的问题。为此,我们提出在LVS项目集群中融入Highly Availability的方法。通过心跳(Heartbeat)把基于容错模型的Linux-HA系统模块加入到LVS集群中去。负载均衡服务器一旦出现故障,通过Heartbeat传输节点健康情况,备用机得知主机不能正常工作,备机马上接替主机工作,通过这种方式使系统保持高可用性。并且利用Hearteat报文,传递运行队列中的任务数、调用的速率、CPU上下文切换率、空闲CPU时间百分比、空闲存储器的大小等节点信息,实现动态调度算法。在传统的集群中,人们在实现集群的过程中总是把Linux系统和win系统独立开来,我们尝试通过分析报文原理,利用各系统中原有的设置方式,实现两个系统的服务配合。\n LVS项目提供的实现模块:IPVS和Heartbeat,其核心是基于Linux内核Netfilter框架下的TCP传递技术,通过监控点挂载回调函数,实现对用户请求报文的监控、修改和转发。通过系统的相关功能模块之间通信,获得集群全局状态图。在给各种因素值赋权的情况下,通过各服务节点负载信息采集分析,计算出节点性能,汇总到负载均衡器已达到动态负反馈的目的。实验证明,系统的LVS可以整合高可用性,有效融合Windows系统作为服务节点。相对于传统的负载均衡集群,负载调度节点过载的瓶颈问题得到改善。集群系统的负载能力得到增强。

关键词：负载均衡集群 LVS项目 Web服务动态调度算法负载能力

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电子企业移动MES管理系统的设计与实现

电子企业移动MES管理系统的设计与实现

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作者：李浩重庆理工大学

学位级别：硕士

工业4.0的到来,加快了企业的信息化建设脚步,提升了企业的生产管理水平,为全球的制造业带来了巨大变革。MES系统对企业生产管理具有良好的优化作用,能够提高企业的经济效益和核心竞争力,深受诸多企业欢迎。现有的MES系统普遍通过PC端进... 详细信息

工业4.0的到来,加快了企业的信息化建设脚步,提升了企业的生产管理水平,为全球的制造业带来了巨大变革。MES系统对企业生产管理具有良好的优化作用,能够提高企业的经济效益和核心竞争力,深受诸多企业欢迎。现有的MES系统普遍通过PC端进行控制,在操作上存在着环境限制,不具备便利性。通过移动端实现MES系统的生产管理功能,能够突破PC端的环境限制,方便用户实时的查询生产数据,提高企业的移动办公能力,加强企业与客户之间的信息交流,进一步提升企业的生产管理水平。本文的主要研究内容如下:(1)完成移动MES管理系统的总体方案设计。对企业在用的MES系统与ERP系统进行分析,结合企业的实际生产管理需求,将移动MES管理系统设计为账户管理、订单管理、物料管理、排程管理、生产管理、品质管理以及交付管理等七个模块,并对各模块的功能需求进行了研究。根据系统的功能需求,完成了系统的架构设计以及数据源的处理、排程算法、服务器开发、移动端APP开发的总体设计方案。(2)生产排程的动态调度。研究了企业生产排程中的问题,对排程算法设计中需要考虑的不确定因素进行了分析。对遗传算法和神经网络算法进行了研究,根据遗传算法具有限制少、搜索速度快、高扩展性等特点,对神经网络算法进行了优化,解决了神经网络算法收敛慢、容易出现局部最小值的问题,实现了企业生产排程的动态调度。(3)系统服务器搭建。研究了服务器开发的相关技术,包括数据库、JDK、SSM框架集成、Tomcat等技术,完成了服务器开发环境的搭建。根据系统所需的基础数据以及访问需求,确定采用My SQL作为系统的数据库,并通过中间件的方法实现了MES系统和ERP系统数据的迁移,确保了系统数据的实时性。采用IDEA开发工具进行服务器的开发,完成了系统所需的功能接口设计,实现了服务器的请求响应。(4)移动端APP设计。对Android系统与i OS系统中的应用开发流程进行了研究。根据React Native、Cordova、Flutter三种跨平台开发技术的特点,采用开发效率更高、UI表现更好的Flutter作为移动端的开发框架,并完成了开发环境的搭建。采用Android Studio开发工具集成Flutter框架,通过dart语言进行移动端APP的开发。采用dio库实现了网络请求,实现了移动端与服务器端的数据交互,并根据服务器的接口设计,实现了回传数据的解析。完成了各功能模块的UI设计以及功能的实现,包括点击响应、数据的动态加载、文件的上传与下载等。实现了移动MES管理系统的上线运行,验证了系统设计方案的可行性。

关键词： MES 移动MES管理系统动态调度算法服务器 Flutter

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拉式MES在大型笔记本电脑代工公司的应用研究

拉式MES在大型笔记本电脑代工公司的应用研究

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作者：谢仁智江苏大学

学位级别：硕士

随着信息化的快速发展,笔记本电脑向着轻量化、模块化、小型化、智能化和复合化等方向发展,这就对电子设备的可靠性、高能性提出了更高的要求。MES是面向车间层的管理系统,并且位于工业控制和生产计划管理系统之间。其目标是实现设备、... 详细信息

随着信息化的快速发展,笔记本电脑向着轻量化、模块化、小型化、智能化和复合化等方向发展,这就对电子设备的可靠性、高能性提出了更高的要求。MES是面向车间层的管理系统,并且位于工业控制和生产计划管理系统之间。其目标是实现设备、物料、在制品和人在生产过程中的集成,然后进行有效的控制、跟踪和管理。MES能够为企业提供信息管理服务,并且适用于不同的行业,但在国内笔记本电脑代工企业没有较好的解决方案,从而制约了代工企业的发展。\n 本文深入地研究了现有MES的功能结构,并针对现有MES的局限性和笔记本电脑代工企业的需求,研究了基于拉式生产理论的MES,在系统构建方案与开发设计过程中,采用面向对象分析方法对系统的关键业务流程进行了详细的分析,提出了拉式MES的功能模型,并对系统的功能模块、业务流程和数据采集系统接口的设计方法进行了研究。论文还根据笔记本电脑代工企业的特点,提出了拉式MES的动态调度算法,使调度方案能够适应复杂多变的动态环境:最后论文对拉式MES进行了测试,从而验证了系统设计方案的可行性和可靠性。\n 本文所把MES与拉动式精益生产的理论进行了结合,对于笔记本电脑代工企业来说,本文所提出的拉式MES能够快速的建立起装配数字化、集成化的生产管理体系,实现少量多样生产、持续改善的制程管理模式,使整个生产系统更具有效率,并且形成了较快的市场反应能力,从而提升了笔记本电脑代工企业在行业中的竞争力。

关键词：拉式MES 功能模块生产调度管理数据存取机制动态调度算法大型笔记本电脑代工公司

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动态规划与整数规划在免疫分析仪芯片调度上的应用研究

动态规划与整数规划在免疫分析仪芯片调度上的应用研究

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作者：储冰茹湖南大学

学位级别：硕士

全自动化学发光免疫分析仪作为一种医学诊断仪器,极大地便利了临床上的免疫分析,为医学的发展做出了重大贡献.目前,分析仪的检测效率往往达不到设计的预期目标.因此,为了提高分析仪的检测效率,在很难通过硬件升级的情况下,合理安排进入... 详细信息

全自动化学发光免疫分析仪作为一种医学诊断仪器,极大地便利了临床上的免疫分析,为医学的发展做出了重大贡献.目前,分析仪的检测效率往往达不到设计的预期目标.因此,为了提高分析仪的检测效率,在很难通过硬件升级的情况下,合理安排进入仪器的每个芯片的检测路径是一种很好的思路,即通过对分析仪的工作原理进行分析,建立合理的数学模型,并设计有效的芯片调度算法. 鉴于此,本文针对全自动化学发光免疫分析仪的芯片调度问题,建立了动态规划与整数规划相结合的数学模型,提出了求解模型的调度算法,并通过仿真实验对模型建立的合理性及算法设计的有效性进行了分析.主要研究内容如下: (1)针对全自动化学发光免疫分析仪的芯片静态调度问题.通过对全自动化学发光免疫分析仪的工作原理以及现行的固定周期调度算法的局限性进行分析,建立了一般的混合整数规划模型,并对优化目标和约束条件进行详细说明.针对大规模整数规划问题的复杂性,考虑利用动态规划思想,把原问题的求解过程转化一系列子问题进行求解,并分析了动态规划模型解的存在性. (2)针对全自动化学发光免疫分析仪的芯片动态调度问题.通过对全自动化学发光免疫分析仪实际运行时的不确定性进行分析,在静态调度问题的研究基础上,对芯片出现延时异常的动态调度问题进行了研究,分别建立了仪器内部和仪器外部的双层动态规划模型,并根据动态规划理论,分析此双层动态规划模型解的存在性. (3)针对静态调度问题和动态调度问题的数学模型,分别提出了求解算法,并在Visual Studio平台上实现.针对静态调度问题,用本文提出的静态调度算法对七个实例进行了仿真实验,并与固定周期算法进行对比.试验结果表明,静态调度算法单位时间内检测的芯片数与固定周期调度算法相比提高了约25%,同时对于芯片类型不同的实例,此调度算法能很好地给出调度方案,而固定周期算法却不能.针对动态调度问题,用本文提出的动态调度算法对有不同延时异常的实例分别进行仿真,试验表明,动态调度算法能很好地化解因延时带来的冲突.因此,针对实际问题,仿真实验验证了模型改进的合理性及算法设计的有效性. 综上,针对全自动化学发光免疫分析仪的芯片调度问题,根据本文提出的整数规划模型和算法所给出的调度方案,不仅能提高分析仪的检测效率,降低其检测成本,还能很好地应对分析仪实际运行时的不确定性.此外,本文针对分析仪所提出的调度算法,也为无等待流水车间调度问题提供了一定的参考.

关键词：无等待流水车间调度问题动态规划整数规划动态调度算法

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混合转发下喷泉码的编译码算法研究

混合转发下喷泉码的编译码算法研究

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作者：刘立军哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

无线通信系统中,由于无线信道具有衰落特性,而且这个特性仍然是影响无线系统性能的决定性因素。想要对抗无线信道的衰落特性,学者们不断的提出来各种方法,其中采用基于多天线的空间分集技术应用最为广泛。但是在无线通信系统中,由于设... 详细信息

无线通信系统中,由于无线信道具有衰落特性,而且这个特性仍然是影响无线系统性能的决定性因素。想要对抗无线信道的衰落特性,学者们不断的提出来各种方法,其中采用基于多天线的空间分集技术应用最为广泛。但是在无线通信系统中,由于设备终端体积、大小、功耗等多方面的限制不能安装多天线,这就导致了多天线技术的应用受到很大限制。协作分集技术实质上就是利用无线通信系统中,每个相互关联的具有单天线的无线通信终端设备进行相互协作,彼此之间共享各自的天线,通过这种方法来达到模拟多天线分集技术的效果,从而发挥出多天线技术的优势。传统的协作分集技术主要是利用信道编码技术,这样就能够使系统在能够获得分集增益的同时也能够获得编码增益。协作分集用到的信道编码技术包括RCPC码、LDPC码等不同形式、不同性能的信道编码。然而,这些信道编码方案同时存在一个问题,就是码率都是固定的,不能够很好的适应变化的信道。针对这个问题,本文提出了将喷泉码应用到协作通信的信道编码方案中。在喷泉码编码时,由于喷泉码的构造是基于生成矩阵的,所以码的性能在很大程度上取决于生成矩阵的结构,而生成矩阵中的环是影响生成矩阵结构的主要因素之一。所以,本文提出一种半随机生成法去除喷泉码中的短小环的方法,然后通过仿真验证了去除小环之后喷泉码的性能。在译码方面,喷泉码常用的译码算法是标准置信传播译码算法(BP译码算法),但是这种算法不能够非常有效的利用当前的最新信息进行码字更新。LDPC码的动态调度算法具有收敛速度快,能够及时将当前的信息用于译码当中的特点。所以本文将动态调度译码算法用于喷泉码的译码,通过仿真验证了动态调度算法应用于喷泉码译码时,能够获得比置信传播算法更好的性能。在协作通信中,通过理论分析表明,如果中继节点能够正确译码源节点信息,协作通信系统获得的分集增益是度为二的满分集增益。如果译码失败或者译码发生错误时,协作系统将无法获得任何分集增益;但是,在放大转发方案中,协作系统都能够获得一定程度的分集增益,可效果不明显。所以,有学者提出了将两种方案相结合,即混合转发(HF)方案。本文提出在采用混合转发方案时,应用动态调度算法作为译码算法。仿真结果表明,基于混合转发的协作方案相比于前两种协作方案,效果更好,误码率更低,而且应用动态调度算法时,系统性能会进一步提升。最后,本文提出将混合转发协作方案应用到多中继协作系统,并且通过仿真验证了该系统的性能。

关键词：编码协作喷泉码半随机生成法动态调度算法混合转发

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车辆管理系统的客运调度模块研究与实现

车辆管理系统的客运调度模块研究与实现

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作者：徐少甫东南大学

学位级别：硕士

客运调度模块是车辆管理系统中的重要组成部分，传统的人工调度操作已经很难做到调度的合理性和高效率，所以对客运调度的研究有着一定的实际意义。\n 论文首先对车辆管理系统的现状和发展趋势进行了研究，通过对客运公司车辆管理现... 详细信息

客运调度模块是车辆管理系统中的重要组成部分，传统的人工调度操作已经很难做到调度的合理性和高效率，所以对客运调度的研究有着一定的实际意义。\n 论文首先对车辆管理系统的现状和发展趋势进行了研究，通过对客运公司车辆管理现状和调度存在的问题进行分析，得出了车辆管理系统的整体需求以及客运调度模块的功能需求;其次，对系统的相关数据库进行了设计;最后对车辆静态调度算法和动态调度算法进行研究，将反馈机制引入到调度算法中，提出了基于GA-TS混合算法的反馈型动态调度算法。整个系统应用三层体系架构，采用VS2005平台，C/S和B/S的混合结构作为软件的体系结构。通过对调度模块的架构、流程和算法的详细设计，主要实现了车辆的实时监控、实时调度、地图显示以及无线通讯功能，并且结合GA-TS混合算法实现了车辆的智能排班和反馈型客运动态调度模式。

关键词：客运调度车辆管理系统客运公司反馈机制动态调度算法软件体系

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飞机起降保障作业动态调度策略研究

飞机起降保障作业动态调度策略研究

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作者：熊阳华中科技大学

学位级别：硕士

飞机起降保障作业调度对于提升飞机出动能力至关重要,也是国内外舰船研究的重点问题。国外对于该问题研究得比较深入,且具有成熟的应用和系统,国内的相关研究起步较晚,但研究内容涉及局部作业流程调度、整体流程优化调度以及动态调度等... 详细信息

飞机起降保障作业调度对于提升飞机出动能力至关重要,也是国内外舰船研究的重点问题。国外对于该问题研究得比较深入,且具有成熟的应用和系统,国内的相关研究起步较晚,但研究内容涉及局部作业流程调度、整体流程优化调度以及动态调度等多个方面。国内外相关研究多聚焦于静态调度,对于突发情况下的动态调度策略研究相对较少,而飞机起降保障作业动态调度则更符合实际的需求。本文基于改进NSGA-Ⅱ算法对飞机起降保障作业动态调度策略进行研究,首先基于飞机起降保障作业动态调度问题多约束多目标优化的特点,结合保障作业流程及相关要素,构建了起降保障动态调度的带约束的多目标优化模型。然后分析了经典NSGA-Ⅱ算法的不足,针对这些不足提出了基于种群适应度的自适应交叉算子、基于种群相似性的自适应变异算子和基于个体邻域密度的拥挤距离计算方法等改进策略。通过将改进NSGA-Ⅱ算法与经典NSGA-Ⅱ算法进行定性及定量对比分析,证明改进NSGA-Ⅱ算法具有更好的种群分布多样性,且最优解更接近真实Pareto前端。接着基于改进NSGA-Ⅱ算法设计了飞机起降保障作业动态调度算法,明确了动态调度算法中的编码与解码策略、选择策略、交叉方法、变异方法等内容。结合飞机起降保障作业动态调度数学模型和基于改进NSGA-Ⅱ的动态调度算法,实现了飞机起降保障作业动态调度系统,使用该系统进行实例仿真,得到了合理可行的、符合预期优化目标的动态调度方案,证明了基于改进NSGA-Ⅱ算法的飞机起降保障作业动态调度策略是有效的,其可以作为实际动态调度工作的重要参考。

关键词：起降保障作业多目标优化改进NSGA-Ⅱ算法动态调度算法动态调度系统

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