[发明专利]一种单边装配线的平衡控制方法

摘要

本发明公开了一种单边装配线的平衡控制方法，在涉及第一类平衡问题的单边装配线上优化控制生产条件，以平衡各工位的负载，在合理时间内对复杂的生产线规划、改进问题提出一个合理较优的方案。方案中包括了工作站的划分、工作站内任务的安排，生产线的节拍。本发明在给定装配线节拍的前提下，在减少工作站数目的同时也将同时优化装配线的平衡率，将装配线平衡率指标也列为优化目标，能有效地解决装配线平衡设计规划和合理控制，可应用于制造系统建模与分析软件、计算机集成制造系统管控模块和实际控制。

主权项

一种单边装配线的平衡控制方法，在涉及第一类平衡问题的单边装配线上优化控制生产条件，以平衡各工位的负载，包含如下步骤：[1]读入任务加工时间、任务先后约束关系条件；[2]输入粒子数目n，节拍时间C、迭代次数generation_number、给定学习参数C1、C2、权重w、最优解集合个体数目NG；[3]产生混合初始种群，产生初始随机速度；[4]调用解码函数，计算初始种群适应度值，初始化全局最优粒子Pg与个体粒子最优经历值Ps，进入下一步；[5]判断迭代次数是否达到预设代数generation_number，若未达到，进入下一步，若达到，退出，向调度设备发出控制平衡各工位指令；[6]采用全局优化模型(A)、(B)产生各个粒子的新位置向量，Vs(t+1)＝wVs(t)+C1r1(Ps‑Xs(t))+C2r2(Pg‑Xs(t))  (A)Xs(t+1)＝Xs(t)+Vs(t+1)，‑Vmax≤Vs(t+1)≤Vmax  (B)N代表了每个解包含的任务变量个数；用Xs(t)表示第s个粒子在t时刻的位置向量；用Ps表示此粒子自身所经历的最优位置向量；用Pg表示此粒子群全体所经历的最优位置向量；同时第s个粒子在t时刻的飞行速度用Vs(t)表示，Vs(t)的维度为N，其中vsj代表Xs(t)中第j维变量的速度；r1和r2为两个处于[0，1]之间的随机 数；Vmax表示粒子的最大飞行速度；C1体现出个体受本身最优搜索经验的影响，C2体现出个体受全局最优粒子的影响；根据此位置向量生成新的种群，重新计算适应度值，更新全局最优粒子Pg与个体粒子最优经历值Ps，并生成新速度向量，位置向量；[7]存储全局最优粒子，将全局最优解粒子Pg放入最优解集合G中；检查最优解集合中适应度值相同的粒子数目，令其为n’；若n’＞NG/2，则搅乱现有速度，生成随机速度替换原有速度，且进入步骤[5]，若n’≤NG/2，直接进入步骤[5]。