AGV系统路径规划与调度算法研究

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所属分类:AGV设计资料
摘要

伴随着物流设备智能化和生产制造柔性化的发展趋势,自动导引运输车(AGV)被广泛应用于智能车间、智能工厂等领域。AGV是一种具有自动化、信息化、智能化等诸多优点的现代化搬运工具,在提高企业效益、降低人力资源成本等方面发挥着重要作用。AGV系统的路径规划与调度算法是AGV应用中需要重点研究的内容。基于对国内外专家学者研究成果的调研、分析,本文首先研究了AGV系统的环境建模问题,介绍、比较了几种常用的环境建模方法,选择操作灵活、便于维护的拓扑地图法对AGV的运行环境进行建模。介绍了 MySQL数据库中拓扑地图数据的存储结构,以及数据库访问方式。其次,针对传统蚁群算法处理AGV系统全局路径规划问题时,存在收敛速度慢、容易陷入局部最优的缺陷,借鉴A*算法的目标导向原理,对转移概率进行改进,以信息素挥发系数随迭代的进行时刻变动的策略进行信息素更新,从而得到改进的蚁群算法。在多AGV系统中,采用单向图法、时间窗算法、交通规则法相结合的预防冲突两级策略,避免冲突的发生。然后,针对调度算法中固定优先级所引发的AGV资源抢占问题,提出了基于任务相对截止期和初始优先级的实时优先级表设计方法,引出了可以作为评价AGV系统性能指标的任务满意度的概念。最后,在VisualStudi02015的平台下,开发了 AGV系统调度软件,对AGV系统的路径规划与调度算法进行了实验验证,实验结果证明了本文方法的有效性。

目录
AGV系统路径规划与调度算法研究
摘要
ABSTRACT

第一章 绪论

1.1课题来源
1.2研究目的及意义
1.3研究现状及分析
1.3.1AGV路径规划研究现状
1.3.2AGV调度算法研究现状
1.4论文结构
1.5本章小结

第二章 AGV系统环境建模

2.1环境建模方法描述
2.1.1栅格法
2.1.2自由空间法
2.1.3拓扑地图法
2.2基于拓扑地图法的环境建模研究
2.2.1图的定义
2.2.2环境建模
2.3拓扑地图存储
2.3.1数据库选择
2.3.2数据库访问
2.3.3存储结构
2.4拓扑地图建模
2.5本章小结

第三章 AGV系统路径规划算法研究

3.1单AGV系统路径规划研究
3.1.1路径规划问题建模
3.1.2改进蚁群算法
3.2多AGV系统路径规划研究
3.2.1冲突类型
3.2.2预防冲突策略
3.3本章小结

第四章 AGV系统调度算法研究

4.1调度算法分析
4.1.1先来先服务算法
4.1.2贪心算法
4.2基于优先级表的调度算法
4.2.1任务描述
4.2.2基于相对截止期和初始优先级的优先级表设计
4.2.3算法的实现
4.2.4系统满意度指标
4.3本章小结

第五章 AGV调度系统平台搭建

5.1调度软件系统总体架构
5.2基于TCP/IP的通讯功能模块
5.3任务管理功能模块
5.3.1新增任务模块
5.3.2任务显示及存储
5.4AGV管理模块
5.5图形化显示功能模块
5.6多线程技术
5.7调度系统实验
5.7.1单AGV调度实验
5.7.2多AGV调度实验
5.8本章小结
总结与展望
工作总结
工作展望

参考文献

致谢
攻读学位期间取得的研究成果

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