论文题目: 基于eM-Plant的自动化立体仓库分拣作业的优化与仿真
论文类型: 硕士论文
论文专业: 机械电子工程
作者: 汪长飚
导师: 张晓川
关键词: 自动化立体仓库,分拣系统,仿真,优化
文献来源: 武汉理工大学
发表年度: 2005
论文摘要: 自动化立体仓库是当代物流技术、仓储技术、自动化技术发展的产物,它集存储、输送、配送于一体,应用越来越广泛。一个自动化立库系统是由许多的子系统构成,为了保证整个系统的最优绩效,就要优化调度各个子系统的运作。对于自动化立库这样一个典型的大系统离散事件优化控制问题,对其各个子系统进行的优化与仿真的研究和应用,在提高立库的作业效率,合理配置立库的物流装备有着很大的实际应用价值。 本文首先分析了立库的发展阶段以及国内外的研究及应用状况,并对自动化立体仓库做了深入的分析,提出了本文拟研究的优化问题——在自动化立库分拣系统中,对拣选式作业的堆垛机拣取路径的优化问题。建立了拣选路径的数学模型,明确定义了其目标函数以及约束条件,通过对拣选路径优化问题的数学模型的分析,采用基于字符编码的混合遗传算法来求解。并利用粒子群算法中位置迭代函数的结构,确定迭代时的交叉与变异的概率。并充分利用eM_Plant的功能,巧妙简便的实现编码与解码操作。 本文的另一个研究重点是利用专业仿真软件eM_Plant来建立立库的分拣系统模型,以及对路径优化问题的混合遗传算法的实现,并分别对不同的任务单的作业进行了仿真分析。仿真系统中,各个子系统仿真模型的模块化建立,也为进一步的整个立库大系统的仿真研究奠定了基础。 通过本论文的研究与实现,作者认为: 1) 混合遗传算法是解决拣选点多(规模大)的路径优化问题的有效工具,能高效的求得满意解; 2) 利用eM_Plant的特性在仿真系统中嵌入优化模块,实现仿真优化很好的结合; 3) 通过层次化、模块化的建模方式,建立了分拣系统各个模块,同时也体现出eM_Plant在物流系统以及系统规划仿真方面的巨大优势。
论文目录:
第1章 绪论
1．1 国内外自动化立体仓库的发展状况
1．1．1 自动化仓库的优点
1．1．2 自动化立体仓库的发展阶段
1．1．3 自动化立体仓库的国内外发展
1．2 自动化立体仓库简介
1．2．1 自动化立体仓库的特点
1．2．2 自动化立体仓库的组成
1．2．3 立库的仓储物流规划的原则
1．3 离散事件系统仿真
1．4 课题来源及本论文解决的关键问题
1．5 本文的内容和意义
第2章 自动化立体仓库分拣系统及其作业方式
2．1 自动化立体仓库分拣系统
2．1．1 自动化立体仓库分拣系统的组成
2．1．2 分拣模式及系统分析
2．1．3 分拣作业过程和分拣时间组成
2．2 分拣作业管理
2．2．1 储位管理
2．2．2 出货管理
2．2．3 补货管理
2．2．4 拣选路径管理
2．3 影响仓储拣选效率的主要因素
2．4 本章小结
第3章 自动化立体仓库存取作业的优化
3．1 拣选式作业的优化管理策略
3．1．1 ABC分析法在拣选式作业的入库货位管理优化中的应用
3．1．2 拣选式作业的出库货位选择
3．2 多任务拣选式拣取作业
3．3 经典遗传算法
3．4 “旅行商型”HDS的时间最短调度问题
3．4．1 混合动态系统
3．4．2 HDS的建模与分析
3．4．3 “旅行商型”混合动态系统
3．5 基于粒子群算法的混合进化算法
3．5．1 基本的粒子群优化算法
3．5．2 基于粒子群的混合进化算法
3．6 拣选式存取路径的优化
3．7 仿真优化的实现
3．8 本章小结
第4章 基于Em—Plant的分拣系统拣取作业的仿真
4．1 离散事件系统的仿真
4．1．1 仿真概念
4．1．2 仿真方法
4．1．3 仿真步骤
4．1．4 仿真与优化
4．1．5 仿真系统建模理论
4．1．6 仓库系统的TPN的构建
4．1．7 随机变量的产生
4．1．8 单一系统的分析
4．2 Em—plant仿真软件在分拣系统中的应用
4．2．1 eM-Plant软件
4．2．2 eM-Plant的重要特点
4．2．3 eM-Plant的功能和使用
4．2．4 系统要求
4．2．5 eM-Plant的应用对象模板
4．3 自动化立体仓库分拣系统仿真模型
4．3．1 分拣系统的建模
4．3．2 仿真系统中的个体
4．3．3 仿真系统中对个体活动的控制
4．4 eM_Plant模型在分拣作业仿真系统中的应用
4．4．1 每个层面的仿真界面
4．4．2 系统初始化
4．4．3 拣选路径的优化
4．4．4 基本参数的设定
4．4．5 仿真运行及结果分析
4．4．6 不同货位分配下的拣取作业的仿真
4．5 模型在相似系统中的应用
4．6 本章小结
第5章 全文总结
5．1 全文总结
5．2 研究展望
附录1
附录2
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文与科研情况
发布时间: 2005-07-11
参考文献
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