一类解决Job Shop问题的禁忌搜索算法

针对Job shop问题，设计了一种改进的禁忌搜索算法（MTS算法）。MTS算法从多个初始解开始，将传统禁忌搜索算法由串行搜索结构变为并行搜索结构；采用互换和交叉两种邻域搜索函数，既有利于新邻域的探索又有利于交换信息；基于目标值的禁忌表保证了群体的多样性。实验表明，MTS算法克服了传统禁忌搜索算法的缺陷，具有较高的求解质量和鲁棒性。     

解决无等待流水线调度问题的变邻域搜索算法

提出了解决无等待流水线调度问题的变邻域搜索调度算法。采用基于自然数编码的工件序列表达问题的解，采用多重Insert移动邻域和多重Swap移动邻域作为变邻域搜索的两种邻域结构。多重移动有利于算法向包含较优解的区域搜索，因而有较高的求解质量和效率。仿真实验证明了变邻域搜索算法的有效性。     

用差异进化和变邻域搜索解决无等待流水线调度问题

提出了解决无等待流水线调度问题的离散差异进化(DDE)算法和变邻域搜索(VNS)算法.与标准差异进化(DE)算法不同,DDE算法采用了基于工序的编码和新的个体生成方法,因而能直接用于求解生产调度这类复杂问题;VNS算法采用多重移动邻域以提高性能.为了进一步提高求解质量,将DDE和VNS结合,得到三种混合算法:DDE-VNS、DDEVNS和DDE&VNS.仿真试验表明:上述算法都是有效的,混合算法优于单一算法,VNS、DDE-VNS、DDEVNS和DDE&VNS等4种算法优于国际上同类研究的最新成果.     

基于混合遗传算法的动态车间调度系统的研究

分析了生产工艺计划与车间调度系统的集成原理，提出将CAPP模块与基于周期和事件驱动的滚动窗口调度有机地相结合，从而实现工序分段设计的CAPP系统和基于周期和事件驱动的滚动窗口再调度策略的生产调度系统的集成。在建立集成模型的基础上，对算法进行研究，把简单遗传算法（SGA）和模拟退火算法（SA）有机结合，使算法优化机制融合和优化结构互补，形成高效的混合遗传算法，使集成系统能适应连续加工过程中复杂的环境变化并高效地完成实时处理，减少突发事件造成的工序大范围的重新设计。实例验证了系统的可行性和有效性。     

基于分层神经网络的微装配全局—局部视觉伺服研究

采用多视觉系统进行全局—局部3D点的跟踪,控制全局跟踪的视觉系统具有低的放大倍数和大的视场,而控制局部跟踪的视觉系统具有高的放大倍数和小的视场。在视觉伺服控制中,利用推导出的视觉雅可比映射矩阵建立任务空间到视觉空间的伺服控制方程,并利用这一方程建立预测器,对物体图像的未来位置进行预测,这样就减小了图像处理的区域,提高了图像处理的速度;同时,利用分层神经网络代替视觉空间到任务空间的映射,避免了复杂的逆矩阵计算。从仿真结果来看,这些方法的使用提高了图像处理的速度和跟踪精度。     

介电弹性体线性驱动器研究

为满足未来机电系统对新型驱动器的需求,研究菱形介电弹性体线性驱动器。在分析驱动器工作原理的基础上,通过驱动器力—位移曲线和预载荷关系的分析,确定弹性预载荷元件。驱动器通电后能迅速响应,线性位移达到21 mm,弹性体面积变化率达到98%;驱动器失电后能迅速退回,最终退回到初始位置。通过试验分析电压和负载对驱动器的影响,试验表明：驱动器输出位移取决于电压;负载在驱动器输出力范围内对输出位移影响不大,但会影响其运动速度。并根据驱动器的特点,指出驱动器的应用范围。     

多目标批量生产柔性作业车间优化调度

研究批量生产中以生产周期、最大提前/最大拖后时间、生产成本以及设备利用率指标(机床总负荷和机床最大负荷)为调度目标的柔性作业车间优化调度问题。提出批量生产优化调度策略,建立多目标优化调度模型,结合多种群粒子群搜索与遗传算法的优点提出具有倾向性粒子群搜索的多种群混合算法,以提高搜索效率和搜索质量。仿真结果表明,该模型及算法较目前国内外现有方法更为有效和合理。最后,从现实生产实际出发给出多目标批量生产柔性调度算例,结果可行,可对生产实践起到一定的指导作用。     

机电工程科学前沿与发展的思考(1)

本文叙述机械工程在国民经济中的重要地位,提出的精密化、综合化、网络化、智能化分别是机械工程发展的核心、途径、急需和方向;着重介绍了当今世界机械工程的最新发展,预测了电子和信息产业将跃升为机械工业的主导产业;对我国当前经济改革和机械工业的发展,提出必须面向网络时代和全球化经济等重要建议.     

机电工程科学前沿与发展的思考(3)

(续 2 0 0 1年第 3期 )4　综合化是机械工程发展的途径历史上工程综合化的成功经验发人深省。二次大战后 ,日本大批工厂倒闭 ,三千万工人失业 ,经济陷于瘫痪 ,科学技术落后于世界水平 2 0年。日本地域狭小、资源短缺 ,就是靠综合三分欧洲、七分美国的技术 ,创造了自己的技术 ,连续 2 0年每年产值增长 12 % ,很快成了世界经济大国、技术强国。日本钢铁工业的发展 ,就是综合了奥地利的氧氢顶吹炼钢技术、法国的高炉吹重油技术、美国及苏联的高炉高温高压技术、西德的熔钢脱氧技术、瑞士的连续铸钢技术和美国的带钢轧制技术 ,并通过吸收、改进 …