课题基金基金详情
基于时间Petri网的自动制造系统生产率评估和资源优化配置研究
结题报告
批准号:
61803246
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
26.0 万元
负责人:
何舟
依托单位:
学科分类:
F0301.控制理论与技术
结题年份:
2021
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘苗、杨力鹏、高翔、张博文、张魏
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
客服二维码
微信扫码咨询
中文摘要
自动制造系统的生产率评估和资源优化配置是提高生产效率、节能降耗最重要的途径之一,对我国生产制造业的提升和发展至关重要。本项目拟从离散事件系统的角度,采用时间Petri网研究自动制造系统生产率评估和资源优化配置问题。拟研究的内容有:(1)针对具有冲突行为的自动制造系统,提出基于结构分析和线性代数的系统生产率评估方法;(2)在有限资源成本的前提下,提出一种基于启发式策略的系统生产率最大化资源分配方案;(3)在给定系统生产率需求的前提下,提出一种基于结构转换和整数线性规划的成本最小化资源分配方案。本项目期望建立时间Petri网模型的自动制造系统生产率评估和资源优化的相关理论与方法,降低生产率评估和资源优化配置问题的计算复杂度,实现生产率精准评估及资源最优分配。此外,本项目将开发可视化生产率评估和资源优化软件,该软件的计算结果将应用于实际的自动制造系统,以验证研究成果的理论正确性和实用价值。
英文摘要
The throughput evaluation and resource optimization of automated manufacturing systems (AMSs) are important ways to improve the production efficiency and save energy of manufacturing industry. This project focuses on the throughput evaluation and resource optimization of AMSs in the view of discrete event systems modeled with timed Petri nets. We mainly cope with the following research topics: (1) throughput evaluation for a class of AMSs with conflicts based on structure analysis and linear algebra; (2) maximizing the throughput of AMSs under a limited cost of resources by developing some heuristic strategies; (3) minimizing the cost of resources under a given requirement on the throughput based on structural transformation techniques and mixed integer linear programming methods. We aim to establish theories and methodologies for both the throughput evaluation and resource optimization problems for AMSs in timed Petri nets, as well as to propose algorithms with low computational complexity. By this project, the throughput of AMSs will be accurately evaluated and the resources can be optimally allocated. A user-friendly visualization throughput evaluation/resource optimization software package will be developed based on MATLAB. In order to verify the theoretical correctness and practical value of the developed theory, the results found by the proposed methodology will be implemented on real AMSs.
制造业是中国的支柱产业,是国民经济发展和国家实力提升的动力之一。本项目针对自动制造系统确定性时间加权标记图网模型的生产率评估和资源优化配置开展研究。项目执行期间,按计划的时间节点顺利开展研究工作,取得的主要进展包括:(1)基于确定性时间加权标记图网模型的自动制造系统资源优化配置问题;(2)基于确定性时间标记图网模型的自动制造系统生产率安全问题;(3)时间Petri网自动制造系统故障诊断问题;(4)多移动机器人系统路径规划问题。截至目前,直接相关研究成果已发表标注基金资助的SCI检索论文8篇,其中包括Automatica、IEEE Transactions on Automatic Control等控制领域知名期刊,EI检索论文2篇,核心期刊论文1篇,申请发明专利12项(其中已授权2项)。整个项目进展情况良好,按照研究任务预定计划有序进展,基本达到了预期研究目标,对关键性科学问题的研究工作取得了较为满意的研究结论,并取得了较为丰富的研究成果。同时,在研究过程中发掘出不少值得继续深入研究的新内容及方向,部分问题已经陆续展开了相关研究工作。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:--
发表时间:2021
期刊:现代制造工程
影响因子:--
作者:张瑞杰;何舟;施威杰
通讯作者:施威杰
Design of supervisors for linear marking specifications in labeled Petri nets
标记 Petri 网中线性标记规范监控器的设计
DOI:10.1016/j.automatica.2021.110031
发表时间:2022-02
期刊:Automatica
影响因子:6.4
作者:Ma Ziyue;He Zhou;Li Zhiwu;Giua Aless;ro
通讯作者:ro
Firing Rate Optimization of Deterministic Timed Event Graphs by Server Performance improvement
通过服务器性能改进确定性定时事件图的触发率优化
DOI:10.1109/access.2018.2880460
发表时间:2018-01-01
期刊:IEEE ACCESS
影响因子:3.9
作者:He, Zhou;Liu, Miao;Li, Zhiwu
通讯作者:Li, Zhiwu
Path planning for automated guided vehicle systems with time constraints using timed Petri nets
使用定时 Petri 网进行具有时间限制的自动导引车系统的路径规划
DOI:10.1177/0020294020964840
发表时间:2020-10
期刊:Measurement & Control
影响因子:2
作者:He Zhou;Dong Yuying;Ren Gongchang;Gu Chan;Li Zhiwu
通讯作者:Li Zhiwu
Parametric transformation of timed weighted marked graphs: applications in optimal resource allocation
时间加权标记图的参数化变换:在最优资源分配中的应用
DOI:10.1109/jas.2020.1003477
发表时间:2021-01-01
期刊:IEEE-CAA JOURNAL OF AUTOMATICA SINICA
影响因子:11.8
作者:He, Zhou;Ma, Ziyue;Giua, Alessandro
通讯作者:Giua, Alessandro
基于时间加权Petri网的大型批量加工智能制造系统资源配置优化研究
  • 批准号:
    62373234
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    50万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    何舟
  • 依托单位:
国内基金
海外基金