基于排队网模型的柔性流水车间缓冲区容量优化

针对订货型单类型工件柔性流水车间缓冲区容量优化设置问题,在考虑各级工序节点之间耦合关系的前提下,基于连续时间马尔可夫随机过程原理建立了多级柔性流水车间的排队网节点状态模型。在给出系统产出率为目标和平均生产周期条件约束的情形下,利用该模型计算系统的关键性能指标,提出一种针对柔性流水车间特点的缓冲区容量优化分支定界算法。通过该算法计算算例并与Em-plant工具仿真结果进行对比分析,最终确定了合理的柔性流水车间缓冲区容量。     

基于Petri网的非串行制造系统的可靠性分析

对带有中间缓冲区的非串行系统深入研究其可靠性问题,建立基于广义随机Petri网的可靠性模型,着重考虑出现的装配、拆分以及按不同比例进行装配或拆分的加工工序,其中间缓冲区可用度对机器可用度的影响,在此模型基础上,采用缓冲区可用度定理,对中间缓冲区和机器本身的状态转移概率分别分类求解,计算出相应的缓冲区可用度和等效机器可用度;同时通过功能可靠度指标,对整个加工任务车间的可靠性进行总体评价,从时间量和产品量因子出发,来衡量由于生产率的不平衡以及中间缓冲区的库存太小,引起生产流程中传输道的阻塞和缺料,进而造成的相关工件的加工时间延迟等问题。以三台机床和两个待加工工件的加工装配单元为例,验证该模型与分析方法的有效性。     

配置有限缓冲区的缸体生产线平衡优化

针对多工序生产线出现的不平衡问题,优化合理的缓冲区配置将是有效解决途径之一。文中基于双工位单缓冲区分解方法,将多工序生产线分为多个连续子系统,并建立最小化工件平均生产加工时间优化目标模型。采用模拟退火算法求解优化模型,得到各工位间的缓冲区容量配置。最后本文以柴油发动机缸体U型加工生产线为研究对象,并运用Plantsim仿真进行方法有效性验证。     

无位置传感器控制的双电机驱动系统性能研究

为减小体积和成本,单逆变器驱动双电机与传统的单逆变器驱动单电机相比有其优势,但在不同速度指令下运行有其一定的限制。研究表明,五桥臂逆变器有独立的驱动双电机系统,本文旨在研究基于无位置传感器技术的五桥臂逆变器驱动双永磁同步电机系统的性能。使用无位置传感器技术目的是为减小成本、体积以及系统硬件的复杂性。MATLAB/SIMULINK仿真研究表明,该文提出的逆变器方案可以独立控制双电机在不同条件下运行。     

双余度无刷直流电机控制系统的研究

针对机电执行机构可靠性的问题,将具有高功率密度,高可靠性,高容错性的双余度无刷直流电机应用其中,对双余度无刷直流电机控制系统进行了研究。开展了双余度无刷直流电机的基本结构及其控制原理的分析,根据电机的电感矩阵、电压平衡方程和机械运动方程建立了电机的数学模型,并利用Matlab/Simulink仿真软件,采用模块化的设计方法,详细地搭建了双余度无刷直流电机本体及其伺服控制系统的仿真模型,提出了一种基于DSPIC30F2010单片机的双余度无刷直流电机控制系统实验平台。采用双闭环均流控制方法,在单、双通道两种运行模式下进行了仿真分析和实验验证。研究结果表明,该双余度无刷直流电机控制系统可以实现单、双通道两种运行模式,也验证了其闭环控制算法的有效性和准确性。     

LS12螺杆空压机间歇运行方式实现及节能效果分析

利用闲置气罐，对仪表风系统进行改造，增加了高压仪表风储量，并通过空压机运行参数的优化，实现空压机自动模式下节能运行，即空压机在仪表风压力高时停机、压力低时开机的间歇式节能运行，节能效果十分显著。     

串行生产系统维护计划与缓冲分配的联合优化

为了减少串行系统中设备停机造成的经济损失,针对非马尔科夫串行生产系统提出一种预防性维护与缓冲区分配联合优化模型。根据串行系统的运作机制,构建了系统在制品的加工开始—释放时间递推式及对应产出率约束,推导了系统运营中的维护成本、故障小修成本与在制品持有成本,建立了基于设备故障抽样的仿真模型评价系统性能。以最小化系统运营的各项成本为优化目标,建立了有限时间计划的联合优化模型。设计了基于惩罚函数的遗传算法来求解最优预防性维护计划与缓冲区分配,通过实例分析表明了联合优化模型及其算法的有效性。     

一类考虑返修和产品多态性的多级串联制造系统建模与性能分析

针对一类考虑返修和产品多态性的多级串联制造系统性能分析问题,在考虑系统设备故障基础上,重点研究产品的返修和报废以及产品的多态性导致工位正常运行时加工状态差异对系统性能的影响,提出一种基于扩展Petri网(Extended-stochastic Petri nets,ESPN)的系统模块化建模方法,解决传统利用Markov模型和排队网络模型建模难以清晰描述系统内部产品流转换导致复杂状态变化的问题。将ESPN模型同构于嵌入Markov链得到工位状态空间,推导产品多态性导致的工位不同加工状态相对激发概率分布。以双工位单缓冲区的两级串联制造系统单元模型性能分析为基础,考虑缓冲区两边系统对单元模型的影响,基于重叠分解法对系统模型进行迭代求解,分析系统各项性能指标。某企业汽车动力总成装配线的实例验证了该建模与分析方法的有效性。     

转速对电动车热泵空调系统性能影响的仿真分析

对电动车空调系统在制热模式下的高效节能运行策略进行了研究。基于电动车热泵空调系统的特点,利用Matlab/Simulink仿真工具先建立了电动车变频热泵空调系统各部件子模型,再通过各子模型之间的耦合关系得到了整个空调系统的稳态仿真模型。根据仿真结果可知,空调系统制热性能随转速的变化趋势受系统运行工况的影响。根据环境工况实时调节压缩机转速、蒸发风机转速和冷凝风机转速,可使空调工作在最佳状态,为实现空调系统的节能运行和智能化控制提供了方法和依据。     

双机器人时间优化的避碰轨迹规划研究

介绍了一种双机器人时间优化的避碰轨迹规划方法。根据单机器人的已知路径,在具有最大加减速度条件下规划其时间优化轨迹。通过几何建模,利用Euclidean函数表示双机器人间的最短距离,实现了系统的碰撞检测。采用在初始位置延迟最小时间的方法,获得了双机器人时问优化的无碰撞轨迹。最后建立了基于Motoman-UP6的双机器人仿真模型,验证了理论分析的正确性。