多品种小批量混流装配线自适应排产方法研究
这是一篇关于多品种小批量,混流装配线,动态规划,自适应,知识图谱的论文, 主要内容为随着客户需求的多样化及市场快速发展和经济社会变革趋势的日益显现,传统的单品种大批量生产模式难以满足市场多样化的需求,在这种趋势下,多品种小批量生产模式的优势就凸显出来。混流生产在面向订单的生产方面,是多品种小批量生产的典型代表。混流生产通过对生产任务进行有规则的划分以及合理的组织排序,在基本保持产线固有的加工设备的前提下,对加工设备进行适当的微小调整,能够实现不同种类的产品在同一条生产线上进行加工装配。其突出的优势是不仅能够满足单一品种的大批量生产,而且极大限度的发挥了装配线的生产能力,能够满足多品种小批量的个性化生产需求。由于混流装配线生产的产品种类众多,而诸多不同种类的产品在同一产线进行生产,加大了生产难度,提升了生产的复杂性,给生产效率带来了一定的负面影响。因此,混流装配线排产问题是一个亟需研究和解决的课题,一个快速有效的排产方法能够很大程度的提高装配线的生产效率,对混流装配线的生产具有重要的实际意义。本文在对多品种小批量的混流装配线排产问题进行简要的分析与总结的基础之上,针对混流装配线订单的特点,以ATO(Assemble To Order)生产模式为背景,综合考虑多品种、小批量生产模式下制造资源变动,订单变动等影响排产的主要因素,建立具有可操作性的自适应排产策略。针对紧急订单的插单排产,引入知识图谱的相关知识,通过对混流装配线的知识提取、本体构建等,建立了混流装配线订单知识图谱,以此来直观表现出来订单与制造资源以及企业效益之间的关联以及关联程度,用来作为判定紧急订单优先级顺序的依据。在此基础上建立了应对新订单到达、紧急订单插单的总生产耗时最少以及插单后延期订单数最少的混流装配线订单自适应排产的多目标数学模型。针对模型求解,使用动态规划法的求解思想,设计了模型求解算法。最后使用一多品种小批量智能糖果包装产线的实际订单数据对自适应排产模型进行了验证,借助Lingo软件对所建立的数学模型进行求解,并对结果进行了分析,验证了本文提出的自适应排产模型的有效性。
多品种小批量混流装配线自适应排产方法研究
这是一篇关于多品种小批量,混流装配线,动态规划,自适应,知识图谱的论文, 主要内容为随着客户需求的多样化及市场快速发展和经济社会变革趋势的日益显现,传统的单品种大批量生产模式难以满足市场多样化的需求,在这种趋势下,多品种小批量生产模式的优势就凸显出来。混流生产在面向订单的生产方面,是多品种小批量生产的典型代表。混流生产通过对生产任务进行有规则的划分以及合理的组织排序,在基本保持产线固有的加工设备的前提下,对加工设备进行适当的微小调整,能够实现不同种类的产品在同一条生产线上进行加工装配。其突出的优势是不仅能够满足单一品种的大批量生产,而且极大限度的发挥了装配线的生产能力,能够满足多品种小批量的个性化生产需求。由于混流装配线生产的产品种类众多,而诸多不同种类的产品在同一产线进行生产,加大了生产难度,提升了生产的复杂性,给生产效率带来了一定的负面影响。因此,混流装配线排产问题是一个亟需研究和解决的课题,一个快速有效的排产方法能够很大程度的提高装配线的生产效率,对混流装配线的生产具有重要的实际意义。本文在对多品种小批量的混流装配线排产问题进行简要的分析与总结的基础之上,针对混流装配线订单的特点,以ATO(Assemble To Order)生产模式为背景,综合考虑多品种、小批量生产模式下制造资源变动,订单变动等影响排产的主要因素,建立具有可操作性的自适应排产策略。针对紧急订单的插单排产,引入知识图谱的相关知识,通过对混流装配线的知识提取、本体构建等,建立了混流装配线订单知识图谱,以此来直观表现出来订单与制造资源以及企业效益之间的关联以及关联程度,用来作为判定紧急订单优先级顺序的依据。在此基础上建立了应对新订单到达、紧急订单插单的总生产耗时最少以及插单后延期订单数最少的混流装配线订单自适应排产的多目标数学模型。针对模型求解,使用动态规划法的求解思想,设计了模型求解算法。最后使用一多品种小批量智能糖果包装产线的实际订单数据对自适应排产模型进行了验证,借助Lingo软件对所建立的数学模型进行求解,并对结果进行了分析,验证了本文提出的自适应排产模型的有效性。
基于双离合多挡DHT的乘用车能量管理策略研究
这是一篇关于能量管理策略,动态规划,神经网络,双离合多挡混合动力汽车的论文, 主要内容为插电式混合动力汽车是我国新能源汽车产业发展的重要方向之一,能量管理策略作为其核心技术之一,对提升能量利用效率及减低排放具有重要意义。本文以一款搭载双离合多挡混合动力专用变速箱(Dedicated Hybrid Transmission,DHT)的插电式混合动力乘用车为研究对象,进行能量管理策略研究。针对纯电动模式和并联驱动模式分别开发了基于离线优化结果的实时能量管理策略。研究工作对插电式混合动力汽车技术发展和整车性能提升有一定的学术价值和工程应用意义。基于AMESim软件建立了双离合多挡DHT混合动力乘用车整车及动力系统关键零部件模型,包括驾驶员模型、电机模型、动力电池模型、发动机模型、传动系统模型以及车辆动力学模型。在Matlab/Simulink中搭建控制策略模型,通过仿真接口实现二者联合仿真,并根据实车试验数据和仿真数据对比分析,校验了仿真平台的准确性,为能量管理策略开发奠定基础。开展了纯电动模式下的能量管理策略研究。结合双电机转矩特性,以电机功率消耗最低为目标,计算复合外特性范围内的最佳挡位分布和最优转矩分配。分析部分边界和交叉区域的工作点能耗差别,以次优解代替最优解以满足车辆平顺性和安全性要求,并通过仿真分析说明其节能效果。开展了并联驱动模式下的能量管理策略研究。首先,基于电量消耗-电量维持(Charge Depleting-Charge Sustaining,CD-CS)规则设计了并联驱动模式下的模式选择和转矩分配策略,在此基础上以动力系统综合效率最优为目标制定了混合动力汽车的经济性换挡规律。其次,建立了能量管理策略动态规划算法模型,通过限制转矩分配系数变化率实现对发动机变载幅度的控制,构建了包含发动机油耗和换挡动作惩罚项的目标函数,运用动态规划算法获得已知工况下的全局最优解。在不同测试工况下的仿真结果表明,采用动态规划算法相比于CD-CS策略,百公里节油率分别为21.15%和23.47%。开展了基于全局优化结果的实时能量管理策略研究。利用动态规划优化结果,建立神经网络算法模型解析车辆状态参数与最优控制变量之间的非线性函数关系。将优化结果作为神经网络的训练样本,分别设计了基于神经网络算法的转矩分配策略和挡位选择策略,在Matlab/Simulink中搭建实时能量管理策略模型进行仿真,仿真结果与动态规划优化结果接近,达到了基于离线优化结果的实时能量管理策略的开发目标。图60幅,表16个,参考文献95篇。
自动刮削加工系统设计及实验研究
这是一篇关于刮研加工,仿真分析,目标轮廓,图形分割,动态规划的论文, 主要内容为刮研加工技术是机械制造领域的基础关键技术之一,现今国内外对自动刮研加工有一定的研究,但其研究成果未见在市场中应用,目前仍采用人工刮研的传统加工方式。传统刮研工艺是一项复杂且耗时的技术,对工人的经验和技术娴熟程度都提出了高要求,工件的加工质量和效率极受人为因素的影响。本文从实际应用的角度出发,基于刮研加工表面自动检测技术,结合钳工、现代制造技术和计算机数控技术等学科知识,设计开发自动刮削加工系统,使其对研磨检测后的工件表面自主规划加工路径及自动加工。本文取得以下创新性成果:针对弹簧片弯曲变形而引起的刀位点偏移,提出了定压力加工方式,可保持刮除过程中力的稳定。采用单因素实验方法,ABAQUS仿真分析和刮削实验相结合的方式,探究了不同Z轴进给量zp和刮削力F影响因素下弹性力的变化,观察力的曲线结合所加工材料的属性确定刮削动作,以不同速度对工件表面刮削加工,采集加工后的表面粗糙度,对实验结果进行了对比分析,明确了最优加工参数。提出了一种基于高点目标轮廓分割法的自动刮削加工技术,依据检测系统检测到的轮廓坐标,分割研点图形,数据处理得到加工信息。分析了传统刮研加工技术,明确了自动刮削加工工艺,采用加权平均算法处理工件表面检测系统所输出的PPI和POP数据信息,用以确定加工方式;分析了检测结果的误差原因,采用中心点式三角剖分面积计算法消除细小研点误差;研究了轮廓坐标构成的封闭曲线,在提取复杂多边形的最小绑定矩形基础上对其图形分割处理,获取了所需加工坐标点及刮研长度,利用动态规划算法优化处理后生成刮削路径。明确了自动刮削加工系统的设计方案,以Microsoft Visual Studio为开发环境,利用C#图形界面工具集和编程语言开发出了自动刮削加工软件,搭建自动刮削加工实验平台完成了对工件表面刮削加工实验。实验结果表明,所设计开发的加工系统可保证表面精度提高的同时,具有低要求、高效率和省劳动力的特点。
自动刮削加工系统设计及实验研究
这是一篇关于刮研加工,仿真分析,目标轮廓,图形分割,动态规划的论文, 主要内容为刮研加工技术是机械制造领域的基础关键技术之一,现今国内外对自动刮研加工有一定的研究,但其研究成果未见在市场中应用,目前仍采用人工刮研的传统加工方式。传统刮研工艺是一项复杂且耗时的技术,对工人的经验和技术娴熟程度都提出了高要求,工件的加工质量和效率极受人为因素的影响。本文从实际应用的角度出发,基于刮研加工表面自动检测技术,结合钳工、现代制造技术和计算机数控技术等学科知识,设计开发自动刮削加工系统,使其对研磨检测后的工件表面自主规划加工路径及自动加工。本文取得以下创新性成果:针对弹簧片弯曲变形而引起的刀位点偏移,提出了定压力加工方式,可保持刮除过程中力的稳定。采用单因素实验方法,ABAQUS仿真分析和刮削实验相结合的方式,探究了不同Z轴进给量zp和刮削力F影响因素下弹性力的变化,观察力的曲线结合所加工材料的属性确定刮削动作,以不同速度对工件表面刮削加工,采集加工后的表面粗糙度,对实验结果进行了对比分析,明确了最优加工参数。提出了一种基于高点目标轮廓分割法的自动刮削加工技术,依据检测系统检测到的轮廓坐标,分割研点图形,数据处理得到加工信息。分析了传统刮研加工技术,明确了自动刮削加工工艺,采用加权平均算法处理工件表面检测系统所输出的PPI和POP数据信息,用以确定加工方式;分析了检测结果的误差原因,采用中心点式三角剖分面积计算法消除细小研点误差;研究了轮廓坐标构成的封闭曲线,在提取复杂多边形的最小绑定矩形基础上对其图形分割处理,获取了所需加工坐标点及刮研长度,利用动态规划算法优化处理后生成刮削路径。明确了自动刮削加工系统的设计方案,以Microsoft Visual Studio为开发环境,利用C#图形界面工具集和编程语言开发出了自动刮削加工软件,搭建自动刮削加工实验平台完成了对工件表面刮削加工实验。实验结果表明,所设计开发的加工系统可保证表面精度提高的同时,具有低要求、高效率和省劳动力的特点。
基于双离合多挡DHT的乘用车能量管理策略研究
这是一篇关于能量管理策略,动态规划,神经网络,双离合多挡混合动力汽车的论文, 主要内容为插电式混合动力汽车是我国新能源汽车产业发展的重要方向之一,能量管理策略作为其核心技术之一,对提升能量利用效率及减低排放具有重要意义。本文以一款搭载双离合多挡混合动力专用变速箱(Dedicated Hybrid Transmission,DHT)的插电式混合动力乘用车为研究对象,进行能量管理策略研究。针对纯电动模式和并联驱动模式分别开发了基于离线优化结果的实时能量管理策略。研究工作对插电式混合动力汽车技术发展和整车性能提升有一定的学术价值和工程应用意义。基于AMESim软件建立了双离合多挡DHT混合动力乘用车整车及动力系统关键零部件模型,包括驾驶员模型、电机模型、动力电池模型、发动机模型、传动系统模型以及车辆动力学模型。在Matlab/Simulink中搭建控制策略模型,通过仿真接口实现二者联合仿真,并根据实车试验数据和仿真数据对比分析,校验了仿真平台的准确性,为能量管理策略开发奠定基础。开展了纯电动模式下的能量管理策略研究。结合双电机转矩特性,以电机功率消耗最低为目标,计算复合外特性范围内的最佳挡位分布和最优转矩分配。分析部分边界和交叉区域的工作点能耗差别,以次优解代替最优解以满足车辆平顺性和安全性要求,并通过仿真分析说明其节能效果。开展了并联驱动模式下的能量管理策略研究。首先,基于电量消耗-电量维持(Charge Depleting-Charge Sustaining,CD-CS)规则设计了并联驱动模式下的模式选择和转矩分配策略,在此基础上以动力系统综合效率最优为目标制定了混合动力汽车的经济性换挡规律。其次,建立了能量管理策略动态规划算法模型,通过限制转矩分配系数变化率实现对发动机变载幅度的控制,构建了包含发动机油耗和换挡动作惩罚项的目标函数,运用动态规划算法获得已知工况下的全局最优解。在不同测试工况下的仿真结果表明,采用动态规划算法相比于CD-CS策略,百公里节油率分别为21.15%和23.47%。开展了基于全局优化结果的实时能量管理策略研究。利用动态规划优化结果,建立神经网络算法模型解析车辆状态参数与最优控制变量之间的非线性函数关系。将优化结果作为神经网络的训练样本,分别设计了基于神经网络算法的转矩分配策略和挡位选择策略,在Matlab/Simulink中搭建实时能量管理策略模型进行仿真,仿真结果与动态规划优化结果接近,达到了基于离线优化结果的实时能量管理策略的开发目标。图60幅,表16个,参考文献95篇。
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