【技术实现步骤摘要】
自动制造系统的动态加权启发式调度方法
本专利技术涉及自动制造系统领域，特别涉及一种自动制造系统的动态加权启发式调度方法。
技术介绍
自动化制造系统是由有限资源组成的计算机控制系统，可以处理不同类型的部件。为了有效地操作自动化制造系统并充分利用系统资源，有必要协调和控制共享资源的使用。自动制造系统包括很多类型的系统，例如车间制造系统、柔性制造系统等。在自动制造系统中，可用资源(例如机器，机器人，驱动器，程序等)可以在同时运行的过程中(例如部件，车辆，数据等)实现共享，并且它们之间必须通过竞争才能获得资源分配和实现一些系统目标，例如最大化完工时间和最小化延迟。这种自动制造系统是一种离散事件动态系统。在现实生活中，资源分配之间存在竞争是许多系统工程学科中的常见现象。Petri网是模拟自动制造系统不同特征的强大工具。此外，它们提供分析支持，允许应用程序使用相当多的可能策略来解决自动制造系统的调度问题。文章“SchedulingflexiblemanufacturingsystemsusingPetrinetsandheuri...
【技术保护点】
1.一种自动制造系统的动态加权启发式调度方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1、利用Petri网对自动制造系统进行建模；/n步骤2、读取步骤1建立的Petri网模型中各个库所对应的数据值，并建立Petri网模型中库所与变迁之间的关联矩阵；/n步骤3、基于步骤2求得的关联矩阵和启发式A*搜索算法，利用动态加权启发式搜索方法从起始节点开始扩展子节点直至找到目标节点，即完成资源调度。/n
【技术特征摘要】
1.一种自动制造系统的动态加权启发式调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、利用Petri网对自动制造系统进行建模；
步骤2、读取步骤1建立的Petri网模型中各个库所对应的数据值，并建立Petri网模型中库所与变迁之间的关联矩阵；
步骤3、基于步骤2求得的关联矩阵和启发式A*搜索算法，利用动态加权启发式搜索方法从起始节点开始扩展子节点直至找到目标节点，即完成资源调度。
2.根据权利要求1所述的自动制造系统的动态加权启发式调度方法，其特征在于，步骤1所述利用Petri网对自动制造系统进行建模，具体为：利用Petri网子类S3PN网对自动制造系统进行建模，使用Petri网库所中的托肯数表示资源数，使用Petri网的变迁表示工作部件，使用Petri网中库所与变迁之间的关系弧表示生产系统遵循的规则。
3.根据权利要求1所述的自动制造系统的动态加权启发式调度方法，其特征在于，步骤2所述建立Petri网模型中库所与变迁之间的关联矩阵，具体包括：
步骤2-1、初始化关联矩阵M：矩阵中Mi,j表示库所pi和变迁tj之间的关联度，并将矩阵中的所有元素置为0；
步骤2-2、计算库所和变迁之间的关联度，更新关联矩阵M：当库所pi到变迁tj存在有向箭头直接相连，则将Mi,j置为-1；当变迁ti到库所pj存在有向箭头直接相连，则将Mi,j置为1。
4.根据权利要求1所述的自动制造系统的动态加权启发式调度方法，其特征在于，步骤3所述基于步骤2求得的关联矩阵和启发式A*搜索算法，利用动态加权启发式搜索算法从起始节点开始扩展子节点直至找到所有的目标节点，具体包括：
步骤3-1、将所需动态权重值设置为“ε≥0”；
步骤3-2、初始化如下列表：OPEN列表中初始状态只包含起始节点S0，CLOSED列表初始为空；
步骤3-3、将OPEN列表中的第一个节点作为当前待扩展节点，并将该节点从OPEN列表中移除同时将该节点加入到CLOSED列表中；进一步判断当前待扩展节点是否为目标节点，如果是，则构建初始节点到目标节点的路径并终止，反之执行下一步；
步骤3-4、根据动态权重值、当前节点S的深度、目标节点的深度，为启发式函数h(S)增加权重即为：
式中，d(S)表示节点S的深度，SG表示给定的目标节点；
步骤3-5、结合步骤2中求得的关联矩阵、步骤3-4的公式，读取当前待扩展节点的所有子节点；
步骤3-6、获取步骤3-5每个子节点对应的数据值；
步骤3-7、根据读取到的子节点数据值，从所有子节点中筛选所有数据值更优的子节点并将所有筛选得到的子节点加入到OPEN列表中；所述更优的子节点表示从起始节点S0到当前节点S所需的代价值g(S)更小的子...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄波，赵志霞，戴晨谧，蔡志成，袁凤连，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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