学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于阈值控制策略的若干生产问题的研究

作　者: 刘军
导　师: 李平
学　校: 浙江大学
专　业: 控制科学与工程
关键词: 控制策略阈值生产问题生产系统决策问题近似最优求取方法生产模式多样化需求维修
分类号: TH164
类　型: 博士论文
年　份: 2005年
下　载: 194次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

由于国内外市场竞争加剧,科学技术迅速发展,产品更新换代速度加快以及人们对产品多样化需求的增加,使得生产制造业向多品种、小批量生产方式发展。生产模式从MTS向MTO乃至ETO演变的趋势已经不可阻挡,相应的生产模式的转变必然要求其生产调度及控制策略具有更强的柔性,能够及时动态的解体或重构,处理多变的市场需求对生产带来的影响。然而,生产的不确定性、各种随机因素的干扰、不完善的数学理论、模型以及有限的求解技术等等都是阻碍此问题得以解决的困难之一。阈值控制策略则因为其结构简单易行而受到广泛的重视。本文基于阈值控制策略,研究了现代化生产中所面临的一些特殊或者一般的生产现象,主要探讨了在需求不确定情况下,如何制订柔性的控制策略以及对相关生产线进行设计分析。本文的主要研究如下: 1、介绍了本文的研究背景和若干基本概念,按照不同的研究模型、发展阶段,回顾和总结了阈值控制策略的发展情况,指出了其存在的问题并对可能的发展方向做了展望。 2、针对任务重叠的工业背景,分析问题的难点,建立了一个目标函数为最短加工时间的动态规划模型,研究了相关特性,提出了一个启发式的渐进最优调度策略并对其渐进最优性进行了证明。在阈值控制策略的基础上,采用递阶的思想,考虑具有setup损失的,由不可靠单设备组成的生产系统的多产品调度问题,提出了一个启发式滚动优化的调度算法,为研究多设备的同类问题打下基础。 3、研究了在需求不确定环境中生产系统的生产和矫正维修的控制决策问题。分析了相应的Bellman方程以及价值函数,借助引入一个说明需求不确定问题的需求阀,对相应的生产和维修问题提出了一个近似最优的复合双层阈值的控制策略,以取代难以求解的最优单阈值控制策略。给出了相应阈值的计算方法。考虑生产、矫正维修、需求三者之间的关系,建议了一种近似最优的单阈值控制策略以及阈值求取方法,并利用仿真研究说明了这两种策略各自的应用环境。 4、针对订单式的需求环境,提出了阈值控制策略中最优阈值的直接求取方法与流率化处理的方法,研究了具有不确定需求层的不可靠生产系统的一个一般性的生产控制决策问题。需求率可能小于也可能大于系

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-13
第一章前言  13-33
  1.1 研究背景  13-18
    1.1.1 生产模式的转变对生产调度和控制策略的发展要求  13-16
    1.1.2 存在追加生产力情况的不确定市场需求  16-17
    1.1.3 一些有关生产系统的基本概念  17-18
  1.2 阈值控制策略的发展和展望  18-30
    1.2.1 阈值控制策略的起源  18-19
    1.2.2 阈值控制策略的发展  19-29
    1.2.3 存在的问题与发展方向  29-30
  1.3 本文的主要工作  30-31
  1.4 本文的研究对象、方法及结构安排  31-33
第二章任务重叠及考虑setup损失的多产品调度问题  33-49
  2.1 工业背景及难点  33-35
  2.2 任务重叠问题  35-38
    2.2.1 问题描述  35-36
    2.2.2 最优调度的存在性  36
    2.2.3 启发式渐进最优调度策略  36-38
  2.3 考虑setup损失的多产品调度问题  38-48
    2.3.1 问题描述  38-40
    2.3.2 系统模型的研究  40-44
      2.3.2.1 系统的动态模型  40-41
      2.3.2.2 一个充分必要条件  41-42
      2.3.2.3 最优存货层与生产控制策略  42-44
    2.3.3 启发式滚动优化调度策略  44-47
      2.3.3.1 分析生产过程  44-46
      2.3.3.2 滚动优化的调度算法  46-47
    2.3.4 仿真实例  47-48
  2.4 小结  48-49
第三章具有不确定需求的生产和维修的控制问题  49-66
  3.1 研究目标  49-52
    3.1.1 研究的意义  49-50
    3.1.2 问题描述  50-52
  3.2 最优控制策略  52-56
  3.3 求取阈值  56-61
    3.3.1 损失函数的计算  56-58
    3.3.2 近似最优阈值  58-61
      3.3.2.1 当系统状态为~*U时  58-60
      3.3.2.2 当系统状态为~*D时  60-61
  3.4 近似最优的单阈值控制策略  61-63
  3.5 仿真研究  63-65
  3.6 小结  65-66
第四章具有不确定需求的生产控制策略  66-83
  4.1 订单式需求下的阈值控制策略  66-71
    4.1.1 直接求取法  66-70
      4.1.1.1 问题描述  66-67
      4.1.1.2 求取方法  67-70
    4.1.2 需求流率化方法  70-71
  4.2 订单式需求下的三层阈值控制策略  71-73
    4.2.1 问题描述与分析  71-72
    4.2.2 三层阈值控制策略  72-73
  4.3 修正后的最优阈值的排序  73-74
  4.4 近似最优阈值的求取方法  74-80
    4.4.1 生产可以满足需求  75-79
      4.4.1.1 求取阈值  75-77
      4.4.1.2 退化策略  77-79
    4.4.2 生产不能满足需求  79-80
  4.5 仿真比较  80-82
  4.6 小结  82-83
第五章近似最优缓冲区容量以及具有不可靠缓冲区的生产线综合方法  83-116
  5.1 研究的意义与条件  83-86
    5.1.1 研究的意义  83-85
    5.1.2 假设性条件  85-86
  5.2 近似最优缓冲区容量  86-94
    5.2.1 生产线模型描述及初步分析  86-87
    5.2.2 控制点控制策略  87-88
    5.2.3 分析过程  88-92
    5.2.4 仿真研究  92-94
  5.3 具有不可靠缓冲区的生产线综合方法  94-115
    5.3.1 不可靠缓冲区  94-95
    5.3.2 具有不可靠缓冲区的双设备生产线的分析  95-106
      5.3.2.1 模型描述  95-96
      5.3.2.2 部分系统状态概率  96-99
      5.3.2.3 系统的状态变迁分析  99-103
      5.3.2.4 系统状态的求解技术  103-106
    5.3.3 基于不可靠缓冲区的一般性的生产线综合方法  106-112
      5.3.3.1 双设备生产线的综合技术  106-110
      5.3.3.2 多设备的生产线综合技术  110-112
    5.3.4 仿真研究  112-115
  5.4 小结  115-116
第六章阈值控制策略的部分成果在新型铝锭连铸生产线研制中的应用  116-129
  6.1 新型高效铝锭连铸生产线的研制  116-118
    6.1.1 研究的目的和意义  116-117
    6.1.2 新型高效铝锭连铸生产线  117-118
  6.2 新型高效铝锭连铸生产线总体布局图  118-119
  6.3 应用阈值控制策略的相关成果进行分析  119-126
    6.3.1 模型提取  119-120
    6.3.2 对各台设备之间铝锭运输距离(速度)的设计  120-123
    6.3.3 对铝锭连铸生产线的性能分析方法  123-126
  6.4 仿真研究  126-128
  6.5 小结  128-129
第七章结论与展望  129-133
  7.1 结论  129-131
  7.2 展望  131-133
参考文献  133-152
附录  152-154
致谢  154

基于阈值控制策略的若干生产问题的研究

内容摘要

全文目录

相似论文