一台机器加工多种工件的制造系统流程自适应控制

本文研究了一台机器加工多种工件的制造系统程控制问题,利用自适应控制的思想,在对故障时间和工作时间的分布不做任何假设的情况下,提出了基于扰动分析的流程自控制算法,该算法便于在实际当中在线执行。     

三状态机器的一阶和二阶扰动分析导数估计

研究了一台机器加工一种工件的制造系统的扰动分析导数估计问题,在对状态持续时间的分布不作任何假设的情况下,使用扰动分析方法,导出了制造系统的目标函数关于阈值的一阶和二阶导数的估计值 。     

一种变时滞不确定系统鲁棒可靠控制的线性矩阵不等式方法

为提高动态系统的可靠性,研究了带有执行器故障的变时滞不确定系统的鲁棒可靠控制.给出了系统在正常运行和带有可预期执行器故障情况下,闭环系统保持二次稳定的时滞依赖充分条件.运用线性矩阵不等式方法实现了可靠状态反馈控制的综合问题.通过仿真算例,说明了本文方法的可行性和有效性.     

基于扰动分析的流程自适应控制

研究了一台机器加工一种工件的简单制造系统的流程控制问题。在对故障时间和工作时间的分布不做任何假设的情况下,利用自适应控制的思想,将整个控制过程依据一定的规则分成有限长的时间段,在每一段时间内用扰动分析估计目标函数的一阶和二阶导数,然后用基于二阶导数的随机逼近算法渐进地估计该流程控制问题中的最优阈值,从而实现了阈值的自适应控制,并利用仿真实例验证了算法的收敛性。     

基于T-S模型的不确定切换系统的鲁棒H_∞可靠控制

提出一种基于局部T-S模型不确定切换系统的可靠控制方法,将输入空间划分为若干个区域,在每一区域内构建局部T-S模型并设计相应的控制器;这样由于模糊论域的变小而提高了逼近精度,然后再通过多模型切换控制,实现对整体非线性系统的逼近与控制.在此,利用并行分布补偿技术(PDC),借助于LMI和凸优化方法,得出系统鲁棒H∞可靠控制器的解析式.     

一种CIMS仿真建模方法

针对一般CIMS系统中仿真建模所存在的覆盖面小和灵活性差的问题，本文中通过对一般计算机集成制造系统的功能层次的分析，采用分别处理的方法，提出了在CIMS应用系统中经营管理、生产制造和设备控制3个层次的仿真建模类型及其建模方法。     

驱动解决办法——用于生产与后勤的机械电子学

高度自动化的工厂只需要有限的人工介入，这是我们今天生活的一个基本特征。本书研究了在这些工厂和后勤系统中控制器件是怎样确保产品以最佳效率大量制造并且递送给终端用户的。本书描述了这些机械电子驱动解决办法是怎样构建的，以及它们是怎样在机器中执行自动化功能的，控制驱动将基于软件的自动控制系统连接到机器，因此连接到了机器系统。     

基于遗传算法的网络化制造车间调度

针对卷铁芯变压器网络化制造车间的调度问题,给出了调度系统的整体框架,将这个网络化制造系统分为两层调度体系.上层调度体系负责各车间生产任务的部署,下层车间级的调度为各具体生产环节的执行.以剪裁车间的生产加工为例,提出了一种基于改进遗传算法的调度模型,在基于作业的编码方法上融入了基于机器分配的编码方法,并据此设计了相应的交叉变异操作,兼顾了生产成本和生产时间两个目标,有效地解决了多目标优化问题.     

基于价值流图析的客户定制产品拉动系统设计

客户定制产品特点为按订单多品种、单件生产,如何设计拉动系统,提高产出并控制库存,快速响应客户需求是一大难题.为研究该类型产品的拉动系统设计,以暖通空调这一典型客户定制产品的制造为案例,采用价值流图(VSM)分析生产系统及关键业务流程,结合看板(Kanban)和固定在制品(Conwip)构建拉动生产系统,以Arena对生产流程及关键件采购流程仿真建模,选取输出指标建立目标函数,在不同的权重下以Opt Quest优化拉动系统参数.系统的综合绩效提升15.5%~30.5%,拉动系统参数稳定,结果表明所设计的拉动系统可行、有效.     

半导体晶圆制造系统的时变多目标生产调度优化

从当前半导体晶圆制造企业实际生产调度的角度出发,根据模糊控制理论和模拟退火算法,提出了解决半导体晶圆制造系统(SWFS)时变多目标生产调度复杂问题的方法.大量的仿真实验数据证明,该方法可以在求解速度和优化质量间取得平衡,并实现了全局优化效果,为实现SWFS的科学生产控制与调度提供了有效策略和方法.     

多工位制造系统尺寸偏差线性化建模与控制

为解决传统状态空间模型的系统矩阵存在非线性因子的问题，在定义了零件模型与零件偏差以及零件、夹具、机床3个坐标系的基础上，运用齐次变换方法进行了零件坐标系到机床坐标系的转换，实现了对传统状态空间模型的系统矩阵的线性化，给出了描述多工位制造系统中产品尺寸偏差传递的线性状态空间模型，增强了传统状态空间模型的可用性.实例验证了线性状态空间模型的有效性和实用性.     

广义随机2-D离散系统的统计特性

广义随机2-D离散系统的研究因系统的复杂性而进展缓慢。为对该系统的状态向量估计和最优控制进行后续研究，该文利用系统的状态变量表达式，讨论系统状态的统计特性。在系统具有正则无穷远极点和奇异无穷远极点的条件下，得到了系统状态向量的均值、方差阵及协方差阵的计算公式。     

一般完全耦合的正倒向随机系统最优控制的最大值原理

在推广的单调性条件下，运用对偶技巧得到了一般完全耦合的正倒向随机系统最优控制的最大值原理，描述该系统的正倒向随机微分方程扩散项都含有控制，并且倒向状态为量的终值是依赖于正向状态变量的随机函数。     

基于RBF神经网络预测的MMSE控制

为了降低过程干扰造成的生产过程波动,研究了一种基于径向基(RBF)神经网络预测的MMSE控制器.首先,采用基于k-聚类学习算法的3层优化径向基网络结构,预测过程干扰时间序列,在此基础上设计MMSE控制器,将其作为EPC过程调整策略,应用于一个化工生产过程的SPC与EPC集成控制系统.然后,采用SPC控制图监测经上述MMSE控制器调整后过程输出并与传统MMSE控制器调整后的过程输出作比较.结果表明,径向基(RBF)神经网络可提高过程干扰预测精度,改进MMSE控制器的控制性能,减小过程波动,提升SPC与EPC集成控制的能力.     

工况时变下设备预防维护策略

以运行工况时变的单机设备为研究对象,假设不同工况下失效时间分布满足加速寿命模型(ALM),建立工况转换时的设备失效率函数演化模型;同时将设备在不同工况下的役龄转换为在基准工况下的运行等效役龄,引入故障率递增和役龄残余因子,建立设备运行工况时变下的非完美维护模型.考虑未来工况不可预知情况下,以当前预防维护周期的可用度为目标函数和一个给定的可靠度阈值作为限制条件,随着实际运行工况的不断更新,动态地决策出每一个预防维护周期.通过案例分析表明,本文提出的预防维护策略可以有效地动态决策出单设备运行工况时变下的预防维护时间序列.     

一种新型的再制造条件下EOQ模型

研究了一种新型的再制造条件下带有废弃处理的(1,R)和(M,1)EOQ模型.在这对模型中,采用新产品的制造和回收产品的再制造2种方式来满足顾客需求,回收产品部分用于再制造,其余作废弃处理;总平均成本包括与回收产品、制造和再制造产品有关的库存持有成本,与制造和再制造有关的固定成本和可变成本以及废弃处理成本.该模型主要用来求解制造和再制造的最优经济订货批量的表达式.该模型适用于生产率有限和无限的情况,也适用于回收产品全部用于再制造和部分用于再制造的情形.给出的算例验证了所建模型的计算方法,并进一步分析了新引入的决策变量———再制造系数对总平均成本变化率的影响.     

食品机械优化设计的敏感性研究

食品机械优化设计的敏感性研究是对优化设计产生的最优解的检验与评价.以设计变量、食品工艺为依据,研究设计变量的变化对最优解和约束的影响,评价出敏感因素及敏感约束,为设计与制造提供依据,并保证优化结果的大裕量和安全可靠性.     

基于装配的多机器人虚拟生产平台的系统建模

作为虚拟生产平台建立的重要组成部分之一 ,生产系统的建模对于多机器人虚拟生产环境的作业控制至关重要。基于系统具有并发性、柔性和不确定性的特点 ,提出了一个生产系统分块式有效 Petri网建模方法 ,保证了所生成的整体生产系统模型的有效性 ,可直接用于系统作业的控制 ,并且具有错误恢复能力 ,建模方法的有效扩充性也为深入地细化研究系统的某个加工单元和系统的扩展提供了可能。采用 C/ C++语言 ,基于 GL 图形库实现了平台的建立并给出了实例     

发动机缸体加工方案选择与操作排序协同优化

提出一种基于蚁群算法的发动机缸体加工方案选择与操作排序协同优化方法.考虑到部分零件特征有多个可行加工方案,在每次总迭代中为此类特征随机选择一种加工方案,并根据特征约束矩阵和操作优先级系数自动生成对应的操作约束矩阵.通过子迭代中的遗传算法进行操作排序优化,以装夹、刀具和机床3类制造资源的综合变换次数最少为目标得出子最优解,并在总迭代中利用精英保留策略获得全局最优工艺路线.最后,通过复杂的发动机缸体实例验证了该方法的有效性.