《可重構制造系統(tǒng)：Holonic制造系統(tǒng)建模、優(yōu)化與調度方法》通過引入HMS（Holonic Manufacturing Systems）制造哲理的概念，對基于HMS的制造單元交互機制、控制策略和算法、系統(tǒng)設計方法及關鍵使能技術進行研究；提煉并形成了HMS中資源Holon內(nèi)部資源與任務的動態(tài)調度方法，系統(tǒng)闡述了HMS建模及調度的有關原理及其應用。全書共分為7章，第1章論述HMS基礎理論及研究現(xiàn)狀；第2章重點討論了動態(tài)HMS參考模型及相應的控制策略；第3章討論了動態(tài)HMS參考模型的實現(xiàn)策略及方法；第4、5、6章分別就動態(tài)HMS重調度問題及算法進行了研究；第7章對上述模型及實現(xiàn)技術進行了驗證。
《可重構制造系統(tǒng)：Holonic制造系統(tǒng)建模、優(yōu)化與調度方法》是一本專著，也可作為高等學校自動化、機電工程、制造業(yè)信息化、計算機及其他相關專業(yè)研究生和本科高年級系統(tǒng)工程和制造系統(tǒng)建模課程的教材，還可供從事制造系統(tǒng)建模方面的科技工作者參考。
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 HMS研究現(xiàn)狀
1.3 HMS調度系統(tǒng)
1.4 課題研究意義
1.4.1 問題的提出
1.4.2 研究內(nèi)容
1.4.3 研究意義
1.5 擬解決的關鍵科學問題與方法
1.5.1 關鍵科學問題
1.5.2 研究方案及可行性分析
第2章 動態(tài)HMS
2.1 制造系統(tǒng)的演變
2.1.1 集中式控制結構
2.1.2 遞階分層控制結構
2.1.3 改進的分層控制結構
2.1.4 分布控制結構
2.1.5 Holonic控制結構
2.1.6 Agent控制結構
2.2 國內(nèi)外Holonic制造研究現(xiàn)狀
2.3 HMS的參考模型研究
2.3.1 Holon產(chǎn)生的背景
2.3.2 Holon體系的定義
2.3.3 Holon體系的特征
2.4 HMS參考體系結構
2.5 HMS的控制策略
2.6 小結
第3章 動態(tài)Holonic制造系統(tǒng)參考模型及其實現(xiàn)策略
3.1 動態(tài)Holonic制造系統(tǒng)參考模型
3.1.1 模型描述
3.1.2 DHMSA建模技術
3.2 系統(tǒng)原型及其實現(xiàn)
3.3 基于DHMS參考模型的企業(yè)流程建模技術
3.3.1 企業(yè)層次上的系統(tǒng)集成
3.3.2 虛擬企業(yè)Holon的功能和行為
3.4 基于DHMS參考模型的車間內(nèi)部工作流程建模技術
3.4.1 產(chǎn)品Holon
3.4.2 任務Holon
3.4.3 運行Holon
3.4.4 在線監(jiān)控Holon
3.5 DHMS系統(tǒng)的分布式?jīng)Q策過程及實現(xiàn)研究
3.5.1 DHMS系統(tǒng)中任務的分布式?jīng)Q策過程
3.5.2 訂單／任務單元模型
3.5.3 單元Holon向DHMS系統(tǒng)的映射
3.5.4 Holon/Agent協(xié)調算法
3.5.5 遞階式的投標和重配置
3.6 重構選項的識別、模擬及評估
3.6.1 通用配置的識別
3.6.2 離散事件的模擬及評估
3.7 DHMSA模型的評價
3.7.1 DHVE的特點
3.7.2 基于DHMSA模型的DHVE的優(yōu)勢
3.8 小結
第4章 基于改進合同網(wǎng)協(xié)議的DHMS重調度問題的研究
4.1 建立基于MAS的重調度模型
4.2 基于多代理系統(tǒng)的DHMS動態(tài)調度系統(tǒng)建模
4.2.1 Agent功能設計
4.2.2 基于改進合同網(wǎng)機制的重調度過程
4.3 Agent內(nèi)部的基本調度算法
4.4 實驗仿真
4.5 小結
第5章 DHMS制造網(wǎng)格資源調度模型及其自適應遺傳算法
第6章 基于PSO算法的DHMS系統(tǒng)的動態(tài)調度
第7章 DHMS原型仿真系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)
結論
參考文獻
為了簡化調度過程，提高調度系統(tǒng)的性能，本書將調度過程進行適當?shù)姆纸猓员憧梢葬槍Σ煌{度任務和不同調度性能要求，采取不同的調度規(guī)則和調度策略。
正常調度過程中，任務訂單動態(tài)地流人生產(chǎn)系統(tǒng)中，調度任務是合理調節(jié)和控制生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)的物流，使系統(tǒng)平穩(wěn)、有序地運行，從而完成訂單任務，實現(xiàn)系統(tǒng)目標。然而，在生產(chǎn)系統(tǒng)運行期間難以避免一些非預見性異常事件，如設備故障、急件加入、訂單合同的突然加入或取消等。而且，整個車間系統(tǒng)本身也是動態(tài)變化的，需要系統(tǒng)對現(xiàn)有資源進行在線實時控制和調整，以便能夠處理各種突發(fā)緊急事件。因此，調度系統(tǒng)應該針對各種不同情況，采取不同的解決方案。
本書針對調度事件的特征，將調度分解為“常規(guī)調度”和“異常調度”兩類。根據(jù)調度事件的具體性質和時間要求，分別采用“常規(guī)調度策略”和“異常調度策略”來解決。
（1）常規(guī)調度：正常調度的過程。
（2）異常調度：系統(tǒng)出現(xiàn)突發(fā)的、緊急事件時的調度過程。
另外，根據(jù)生產(chǎn)調度同時具有面向任務的調度和面向資源的調度兩種特征，本書將常規(guī)調度過程分為兩個步驟：基于調度任務的預調度和基于動態(tài)現(xiàn)場的在線調度。預調度過程可視為面向資源的調度，在線調度過程可視為面向任務的調度過程。
（1）預調度：以滿足用戶要求和系統(tǒng)性能為目標，由管理Agent將任務分配給滿足要求的資源Agent。
（2）在線調度：在生產(chǎn)過程中結合生產(chǎn)系統(tǒng)的實際，為每個工件找到合適的資源。
基于上述考慮，DHMS結構調度模型包括運行Holon（運輸系統(tǒng)Holon和工作站Holon）、任務Holon、調度Holon和OSS Holon，它們組織成如圖6.1所示的三層結構。其中最底層是基本Holon層，包括訂單Holon和資源Holon。中間層是OSS Holon，它用于協(xié)調訂單Holon和資源Holon，并處理當前調度計劃執(zhí)行過程中的系統(tǒng)擾動。最高層是調度Holon，它用于制訂全局優(yōu)化的調度計劃及其調整方案。
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