检索结果-内蒙古大学图书馆

控制与决策 2005年第3期20卷 257-260,265页

作者：王冰席裕庚谷寒雨上海交通大学自动化研究所

将滚动时域方法用于一类单机动态调度问题,对其调度子问题进行改进.在子问题的目标函数中增加一个终端惩罚项,在优化局部目标的同时兼顾全局目标,证明了已有分枝定界算法经适当修正可用于求解改进的调度子问题.仿真计算结果表明,在绝大... 详细信息

将滚动时域方法用于一类单机动态调度问题,对其调度子问题进行改进.在子问题的目标函数中增加一个终端惩罚项,在优化局部目标的同时兼顾全局目标,证明了已有分枝定界算法经适当修正可用于求解改进的调度子问题.仿真计算结果表明,在绝大多数情况下,改进滚动时域方法的调度质量优于最好的规则调度方法.

关键词：滚动时域方法调度子问题终端惩罚分枝定界算法

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滚动时域调度方法及其性能分析研究

滚动时域调度方法及其性能分析研究

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作者：王冰上海交通大学

学位级别：博士

大规模调度问题的计算难处理性和实际调度环境的动态不确定性是调度问题复杂性的重要体现。滚动时域调度方法是处理这两方面复杂调度环境的一种有效的通用方法，虽然已有一些关于滚动时域调度方法应用研究，但是初步和有限的，在其理论... 详细信息

大规模调度问题的计算难处理性和实际调度环境的动态不确定性是调度问题复杂性的重要体现。滚动时域调度方法是处理这两方面复杂调度环境的一种有效的通用方法，虽然已有一些关于滚动时域调度方法应用研究，但是初步和有限的，在其理论和应用两方面还存在很大的研究空间。\n 本论文研究处理静态和动态不确定下的大规模调度问题的滚动时域方法，将滚动时域调度方法的机理归于预测控制的广义原理之下。首先给出了滚动时域调度策略的规范化描述。对单机调度问题，提出了一种基于初始调度的滚动调度策略，在其子问题中考虑了局部目标和全局目标的一致性，对这种滚动调度策略进行了性能分析。这是一种全局性能不断改善的滚动调度策略，本论文把它用于三种不同的信息环境：全局信息已知的确定性环境、全局信息不全的动态环境和存在机器故障的动态扰动环境。最后将一类JobShop调度和重调度问题分解为单机调度问题来求解。归纳起来，本论文主要做了以下六个方面的研究工作：\n ●从预测控制的广义原理出发，剖析滚动时域调度方法的内在机理和关键技术，建立了滚动时域调度策略的一般描述框架，规范滚动时域调度方法的有关概念和参数的定义。\n ●对已有滚动时域调度方法的调度子问题进行改进。通过在调度子问题的局部目标函数中加入一个终端惩罚项，在局部目标中考虑了与全局目标的一致性，并证明了一个已有分枝定界方法的修正算法可以精确求解终端惩罚调度子问题。大量的仿真实验比较了改进的滚动时域调度方法和已有方法，计算结果说明了子问题改进的成功和有效。\n ●对于全局信息已知的大规模静态调度问题提出了一种基于初始调度的滚动调度策略，建立起滚动调度进程中对全局调度及其性能的描述。对一类性能指标可分的单机调度模型采用终端约束调度子问题，对单机调度模型采用终端惩罚调度子问题，由于在局部子问题中考虑了全局目标，可在滚动进程中控制全局调度性能的变化趋势，从而保证了全局调度性能不断改善，避免了最差调度解的可能。这是一种两阶段调度方法，大量的仿真实验结果表明，相对已有的两阶段算法和滚动时域方法，在算法复杂度没有增加的前提下，在大多数情况下解的质量皆有一致的改善。\n ●将基于初始调度的终端惩罚滚动调度策略用于全局信息不全的动态调度问题，提出了一种两级滚动调度策略。首先提出了虚拟调度的概念，解决了信息不全时全局调度的描述问题。第一级滚动调度是建立在预测窗口之上的预调度，第二级是建立在滚动窗口之上的局部调度，性能分析表明两级滚动都能改善全局调度的性能。仿真实验表明在绝大多数情况下这一两级滚动调度相对已有滚动时域方法有优势。\n ●研究了机器故障扰动下的大规模单机重调度问题。考虑重调度的效率(调度性能)和稳定性(与原始调度的偏离)两个指标，采用部分调度策略处理计算复杂性，在部分调度中反映全局的双目标。当出现多次机器故障时，采用事件驱动的滚动部分重调度，性能分析的结论证明了历次的部分重调度目标与全局重调度目标的一致性。计算结果表明，所提出的部分重调度策略可以对重调度质量和计算代价进行折中，相对右移重调度在保持调度的效率目标或仅有微小牺牲的前提下，调度的稳定性目标可以大大改善。\n ●对一类JobShop调度问题进行了研究。利用移动瓶颈方法的空间分解和滚动时域方法的时间分解，将大规模的JobShop调度问题分解为迭代地求解单机调度问题，处理了机器故障下兼具效率和稳定的大规模JobShop重调度问题，仿真计算的例子说明了该方法的有效性。

关键词：棉花黄萎病单机调度滚动时域方法机器故障部分重调度

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基于滚动机制的有限时域设备更新方法

基于滚动机制的有限时域设备更新方法

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作者：刘东坡山东大学

学位级别：硕士

企业需要特定的设备来完成产品的加工操作。设备会随着使用寿命的增加而不断老化,为维持设备的性能需要进行定期的维护投入,因此做好设备更新决策对企业的劳动生产率直至经济效益有些重要的影响。设备更新决策问题存在于各个领域,如：... 详细信息

企业需要特定的设备来完成产品的加工操作。设备会随着使用寿命的增加而不断老化,为维持设备的性能需要进行定期的维护投入,因此做好设备更新决策对企业的劳动生产率直至经济效益有些重要的影响。设备更新决策问题存在于各个领域,如：制造业设备、农业机械、运输设备、电力设备等。随着世界经济的快速发展,设备更新决策问题在现代工业中的作用日益显著。设备更新领域内存在大量急需解决又极端困难的问题,吸引了国内外越来越多的理论工作者和实际工作者。从理论研究上,设备更新决策问题是工程经济学中一类组合优化问题。设备更新决策问题面临着计算难处理性和实际市场信息的动态不确定性,已有应对大规模设备更新问题计算复杂性的分解方法和处理动态不确定性的方法都存在这样那样的缺陷和弊端。滚动时域方法是解决大规模组合优化问题的通用方法。但目前还没有将滚动时域方法应用到设备更新问题中,国内外对于这方面的研究还是空白。本文主要研究了确定型静态设备更新问题,以作业车间设备更新问题为背景,考虑不同环境下滚动时域方法的有效性及性能。归纳起来,主要做了以下五方面研究工作： (1)借鉴滚动时域方法在生产调度和路径规划中的成功应用,剖析滚动时域方法的内在机理和关键技术,建立了设备更新问题滚动时域更新方法的’一般描述框架,规范滚动时域更新方法的有关概念和参数的定义。 (2)研究了多更新选择下大规模静态设备更新问题,给出了两种适用于设备更新问题的滚动机制及具体算法步骤。详细分析了滚动时域方法的性能,验证滚动时域方法对大规模设备更新问题的有效性；给出对于不同环境要求下设备更新问题选用滚动机制的一般性准则。 (3)对提出了滚动时域更新方法的滚动更新子问题进行改进。通过在更新子问题的局部目标函数中加入一个终端惩罚项,在局部目标中考虑了与全局目标的一致性,理论分析和仿真试验结果表明,添加终端惩罚滚动更新策略相对普通滚动更新策略有大的改善,在大多数情况下全局解的质量更好,且计算量适中。 (4)考虑单调设备更新问题,针对传统计划时域方法不足采用滚动时域方法框架,提出了单调设备更新问题的滚动计划时域方法,能且仅能解决该类设备更新问题中当前决策与未来信息的约束紧钳关系。并采用Excel工具来实现,提高了工程经济管理与决策的信息化程度。

关键词：设备更新技术改进滚动时域方法动态规划方法计划时域方法经济寿命性能分析

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确定性单机调度问题的一种两阶段方法

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机械工程学报 2005年第9期41卷 128-133页

作者：王冰山东大学威海分校信息工程学院威海264209

针对工件动态到达最小化工件完成时间之和的单机确定性调度问题,将规则和滚动时域方法相结合,设计了一种基于初始调度的两阶段滚动调度方法,滚动的局部调度子问题中增加了终端惩罚函数,兼顾了局部目标和全局目标的一致性。理论分析和仿... 详细信息

针对工件动态到达最小化工件完成时间之和的单机确定性调度问题,将规则和滚动时域方法相结合,设计了一种基于初始调度的两阶段滚动调度方法,滚动的局部调度子问题中增加了终端惩罚函数,兼顾了局部目标和全局目标的一致性。理论分析和仿真试验结果表明,两阶段滚动调度相对初始调度有大的改善,相对已有两阶段调度方法在大多数情况下全局解的质量更好。

关键词：规则调度滚动时域方法两阶段方法初始调度滚动窗口

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气象预报支持下的三峡通航滚动时域调度

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武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2011年第4期35卷 858-861页

作者：傅希德张晓盼袁晓辉范宏飞湖北省气象科技服务中心武汉430074 武汉理工大学资源与环境工程学院武汉430070 华中科技大学水电与数字化工程学院武汉430074 湖北省防雷中心武汉430074

气象条件是影响三峡工程坝区船舶通航的重要因素之一,目前坝区船闸通航调度已实现了计算机自动编制,但现有的模型和算法对气象条件的处理能力不足.文中立足于三峡工程现有的气象服务信息化水平,以及常规条件下已稳定运行的滚动时域调度... 详细信息

气象条件是影响三峡工程坝区船舶通航的重要因素之一,目前坝区船闸通航调度已实现了计算机自动编制,但现有的模型和算法对气象条件的处理能力不足.文中立足于三峡工程现有的气象服务信息化水平,以及常规条件下已稳定运行的滚动时域调度模型和算法,建立了针对气象预报信息的数学模型局部修正方法,实现了在现有通航调度优化框架内有效处理气象预报信息的目的.

关键词：三峡工程航运调度气象预报滚动时域方法

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基于非合作博弈的生产调度建模与算法研究

基于非合作博弈的生产调度建模与算法研究

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作者：王长军上海交通大学

学位级别：博士

生产调度是对生产制造中机器资源进行合理的分配,由于其重要的实用价值及数学上的难处理性(NP-hard),长期受到制造领域和学术界的高度重视.本文在现有异构目标调度问题基础上,提出并研究生产调度中的一般异构目标调度(General Heterogen... 详细信息

生产调度是对生产制造中机器资源进行合理的分配,由于其重要的实用价值及数学上的难处理性(NP-hard),长期受到制造领域和学术界的高度重视.本文在现有异构目标调度问题基础上,提出并研究生产调度中的一般异构目标调度(General Heterogeneous ObjeetivesScheduling,GHOS)问题,即:多个具有不同性能指标的客户竞争有限生产资源,同时,生产方对于其生产资源的利用也有独立全局要求的调度问题.对于这一问题,目前已有的相关研究十分有限,在建模、算法设计以及应用方面都留有很大的研究空间.\n GHOS问题本质上是一个多人多目标优化问题,传统调度以生产方为主体,很难兼顾客户不同的异构目标,本文采用非合作博弈理论(Noncooperative Game,NG)研究GHOS问题.首先结合问题的特点和博弈理论在其它领域的应用,在NG基础上,建立了分别描述客户与生产方要求的工件层模型和机器层模型,定义了Nash均衡(NashEquilibrium,NE)调度的概念.然后在借鉴博弈应用研究思路的基础上,展开了本文对GHOS问题的分析和求解研究.在工件层模型中,讨论了NE调度集合的相关理论问题,给出了一种求解NE调度集合的算法.并且将该算法推广后,成功应用于传统单机调度问题的求解.然后,进一步考虑机器层模型,给出了分别遵循知识论和进化论两种NE求解观点的算法.归纳起来,本论文主要做了以下七个方面的研究工作:\n ●剖析了博弈理论蕴涵的方法论思想和基本原理,提炼了冲突、优化和均衡作为博弈应用的三条基本原则.进而回顾并分析了博弈理论在控制、规划、调度问题中的应用现状,展现了三条基本原则在应用中的体现,并指出博弈应用研究的要点在于建模、分析与求解.由此,阐明了本论文研究的动机、可行性和未来的研究思路.\n ●在现有调度研究基础上,结合现代制造业面临的问题,提出对GHOS问题进行研究,并采用NG概念给出了GHOS问题的一般描述框架,建立了工件层模型和机器层模型,其中,工件层模型中反映了客户的优化目标,客户的竞争结果采用NE调度概念予以描述,机器层模型则考虑了生产方的目标.论文详细分析了两层模型与其它各类调度问题的关系,指出了本文建模方式所具有的一般性.\n ●以客户分别具有正规型和任意性能指标的动态同速并行机调度为例,分析了在四种不同全局性能指标衡量下的工件层NE调度集合的性能界.并将结果推广到静态和单机情况下,指出了个体和全局优化之间存在的冲突.\n ●设计了描述冲突工件集合的冲突窗口,并以此作为子问题,设计了一种在单机下求·在全局目标下,设计了基于冲突窗口的子问题最优调度,由此发展出一种用于求解最小化完工时间之和的单机调度问题的滚动时域算法.通过理论分析和算例验证,说明了该算法的优越性.·为探索如何解决个体优化与全局优化之间的关系,以动态同速并行机下,客户具有正规型性能指标的GHOS为研究对象,借鉴Lagrange算法,设计了一种两层迭代算法,称之为类市场法.在工件层,每个客户按自身目标最优地竞争相应的机器资源;机器层则根据客户的竞争情况,按照设计好的博弈框架,调整机器资源价格,引导工件层竞争结果趋向于全局优化.仿真表明,该算法能很好地平衡个体和全局优化的要求.\n ●对于Job-shop环境下,客户可能具有非正规型性能指标的GHOS问题,设计了一种并行遗传算法模拟客户之间的相互竞争和学习行为.算法中,每个子群代表一个独立客户的策略选择,通过各个子群的协同进化,得到一组均衡的结果.为了提高算法的搜索能力和解的质量,在解码中应用了局部搜索(local search)和最优化技术.仿真计算的例子说明了该方法的有效性.

关键词：生产调度非合作博弈 Nash均衡滚动时域方法 Lagrange松弛遗传算法

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需求随机波动下多设备批量生产系统的视情维护策略研究

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计算机应用研究 2022年第12期39卷 3713-3719页

作者：陈水侠刘勤明李佳翔上海理工大学管理学院上海200093

针对需求随机波动情况下多设备批量生产系统的设备维护问题,提出了一种基于滚动生产计划和设备退化状况的视情维护策略。首先,通过滚动时域规划方法预测不同产品的随机需求并在此基础上以总生产成本最小确定滚动生产计划。其次,在每一... 详细信息

针对需求随机波动情况下多设备批量生产系统的设备维护问题,提出了一种基于滚动生产计划和设备退化状况的视情维护策略。首先,通过滚动时域规划方法预测不同产品的随机需求并在此基础上以总生产成本最小确定滚动生产计划。其次,在每一滚动生产周期开始前检测系统中各设备的退化水平,利用Gamma过程描述退化增量,以最小维护成本率确定当前退化状态下各设备的最佳维护时间,同时为避免生产过程中断利用提前延后维护策略对预防维护进行动态调整。在系统层,利用生产转换时机对需要维护的组件进行组合维护。再次,引入时间约束和服务水平约束,建立批量生产与视情维护的联合优化模型,以总成本最小为目标,确定实际生产计划和维护计划。最后,通过算例以整个生产计划期内的总成本和故障次数为度量验证了所提多设备批量生产系统视情维护策略的有效性。

关键词：需求随机波动多设备批量生产系统滚动时域方法提前延后维护视情维护

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Timoshenko梁点控制的稳定性和分布控制的最优性

Timoshenko梁点控制的稳定性和分布控制的最优性

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作者：周凯丽杭州电子科技大学

学位级别：硕士

近几十年来,弹性系统的稳定性分析及其最优控制问题的研究得到了广泛关注.梁系统作为一种弹性系统,在众多领域都发挥着重要的作用,尤其是Timoshenko梁模型,该模型广泛地应用于航空航天器的构件与机器人手臂,具有诸多优点.所以研究Timosh... 详细信息

近几十年来,弹性系统的稳定性分析及其最优控制问题的研究得到了广泛关注.梁系统作为一种弹性系统,在众多领域都发挥着重要的作用,尤其是Timoshenko梁模型,该模型广泛地应用于航空航天器的构件与机器人手臂,具有诸多优点.所以研究Timoshenko梁系统的稳定性和最优性是很有意义的.本文主要研究的是Timoshenko梁在系列变形控制下的能量衰减问题和分布式控制的最优性问题.其一,在研究Timoshenko梁的能量衰减问题时,首先,根据线性算子半群理论证明了所研究的系统是多项式稳定的,而后,采用形状函数方法给出系统的能量衰减离散形式;其二,研究具有分布式控制的Timoshenko梁的最优性问题,采用滚动时域结合动态规划的方法得到系统的最优性.全文共分为五个部分:第一部分,首先简单地介绍了弹性系统的稳定性与的最优性问题背景及发展历程,然后给出了本文的研究背景,最后阐述了本文的主要研究内容,所用的理论方法和结果.第二部分,介绍了一些与本文相关的基本概念、基本理论与基本方法,并给出本文要用到的若干重要的不等式,为系统的稳定性与最优性的研究提供理论基础.第三部分,首先运用线性算子半群理论证明了系统(?)是多项式稳定的,而后利用形状函数方法得到系统的能量衰减的离散形式.第四部分,运用动态规划结合乘子技巧方法,借助对偶系统研究如下系统的最优控制问题.(?)得到了相应的最优轨线的指数稳定性.第五部分,对本文所研究的内容作了简要概括总结,并展望以后的发展方向.

关键词： Timoshenko梁系列变形控制多项式稳定滚动时域方法分布式控制系统

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两类弹性系统的抑振问题分析

两类弹性系统的抑振问题分析

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作者：钱嘉祺杭州电子科技大学

学位级别：硕士

随着空间科学技术与机器人技术的迅猛发展,众所周知,柔性结构控制系统的稳定性与最优性分析是主要研究方向之一.关于各类弹性系统模型的稳定性分析及最优控制问题是值得研究的.本文主要研究两类弹性系统模型:一类是具有有界变差控制函数... 详细信息

随着空间科学技术与机器人技术的迅猛发展,众所周知,柔性结构控制系统的稳定性与最优性分析是主要研究方向之一.关于各类弹性系统模型的稳定性分析及最优控制问题是值得研究的.本文主要研究两类弹性系统模型:一类是具有有界变差控制函数的Timoshenko梁系统;另一类是带有局部粘弹性阻尼的弱耦合板-波系统.本文首先将两类系统方程转化为抽象发展方程,接着利用线性算子半群理论的相关知识得到两类系统是适定的.进而,对于第一类系统,应用滚动时域法证明了该系统次最优轨线的指数稳定性;对于第二类系统,利用分片乘子法及矛盾的讨论,得到该系统的能量是指数衰减的.全文共五章:第一章,先介绍了本文研究的两类分布参数系统:Timoshenko梁模型和带有局部粘弹性阻尼的弱耦合板-波模型的背景,并分析了这两类分布参数系统的研究现状.最后,介绍了本文的主要研究内容、方法及成果.第二章,介绍了一些基本概念以及理论,为接下来两部分研究系统的稳定性与最优性做铺垫.第三章,运用线性算子半群理论的相关知识,先证明了如下系统是适定的,然后运用滚动时域法证明了该系统次最优轨线的指数稳定性.第四章,运用频域法和乘子技巧,对如下板-波系统的稳定性进行研究得到能量是一致指数衰减的.本文的最后一章简要总结全文,并对可能的进一步研究方向做出展望.

关键词： Timoshenko梁系统有界变差函数滚动时域方法局部粘弹性阻尼板-波系统一致指数稳定性

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