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本文以混合型企业为背景,以Petri网理论为技术主线,综合运用混杂动态系统理论、Petri网理论、面向对象的思想、仿真技术及遗传算法等对混合型企业中的建模、仿真及调度优化问题进行了深入系统的研究。 本文的主要研究内容及其成果如下: 1.将用于离散系统建模的高级Petri网技术、用于连续系统建模的微分方程及面向对象的思想进行集成,提出了一种混杂过程描述方式——混杂对象Petri网(HOPN),并详细介绍了HOPN的定义、演化、冲突形式及其处理方式。 2.将面向对象设计技术融入复杂系统的建模过程,以增强模型的可重用性、可扩展性和可修订性,从而在HOPN的基础上提出一种模块化的模型构造方式——面向对象的混杂对象Petri网(OOHOPN)。 3.提出了OOHOPN模型的死锁检测方法,该方法将整个检测过程分为两部分:即首先验证每个对象类的子模型是否是内部死锁避免的,然后检查对象间的同步约束;该方法提供了一种解决复杂问题的途径。 4.提出了一种构造复杂Petri网仿真程序的方法,该方法采用面向对象编程的思想,以类及其实例的方式实现从Petri网结构到程序结构的转换,文中以某冷轧企业生产过程模型的编程实现为实例验证了该方法。 5.研究一种生产调度系统的体系结构,该结构可划分为决策层、计划层、设备层三个层次,以仿真过程为中心,将生产过程模型、信息模型、决策模型、调度系统集成在一个框架之下。 6.对于多指标决策问题,本文研究一种集成AHP和模糊综合评判的多目标决策优化方法,其结论为生产计划方案的选择提供了定量的参考依据。 7.提出了一种将遗传算法和过程仿真相结合的调度规则选择方式,它以过程仿真求取适应度函数值,应用遗传算法进行优化,从而完成特定生产环境下的调度规则选择问题;并以主从式并行遗传算法代替传统遗传算法,从而保证了最终解在时间上和质量上的可行性。 8.由于混合型生产过程的特殊性,使得无论是离散型还是连续型的生产控摘要制方式都无法满足要求,因此,本文应用“年、季(月)、周、日(班)”四级计划控制方式,这种控制方式遵循“时间分段滚动、规划分层决策”的原则,并采用多级自动反馈机制。 9.以NWZ的管材轧制车间的生产管理软件的开发为背景,详细讨论了混合型企业生产调度系统设计开发技术,并在Delphi环境下完成了对该企业生产调度系统的开发。