具有学习效应的单机可控加工时间排序问题研究

在经典排序问题中，工件的加工时间往往是一个常数，但在现代生产过程中，工件的加工时间受许多因素的影响。因此，研究工件具有学习效应的单机可控加工时间排序问题，其中工件的加工时间是其所在位置的函数，且与加工时间的控制变量有关。目标是求出最优的加工时间控制变量和最优的排序使得目标函数最小，目标函数包括极小化时间表长与控制费用的和、极小化总完工时间与控制费用的和、极小化总完工时间偏差和与控制费用和。证明他们都能转化为指派问题，从而多项式时间可解。并给出数值例子来说明问题是如何求解的。     

加工时间为随机变量的排序问题

在实际排序问题中,工件的提前完工或者拖期,都将会导致某种损失。因此,使得工件完工时间的偏差之和最小,便是这类排序问题的重要目标。本文证明了,当满足一定的假设条件,不少关于加工时间为确定位的排序问题的结果,可以推广到加工时间为随机变量的排序领域,尤其当σ_i~2=σ~2或者μ_i=μ时,这一问题的最优解是关于加工时间的二阶原点矩呈V形结构的。本文还给出了有悖于所给结果的特例,同时指出了这一领域的进一步的研究方向。     

具有老化效应的单机多目标排序问题

讨论工件具有老化效应的单机多目标排序问题,目标函数分别为极小化提前时间、延误时间、共同松弛时间的加权和,极小化等待时间和与等待时间偏差和的线性组合,极小化提前时间、延误时间、最早交货期及窗口长度的加权和. 用数学规划的方法证明了这三类多目标单机排序问题在工件引入老化效应后都可以转化为指派问题,从而都多项式时间可解.     

光学元件数控单轴加工中的边缘效应控制建模方法

边缘效应严重制约了计算机控制光学表面成型技术（CCOS）的加工精度和加工效率，是亟待解决的技术难点之一。基于Preston方程，建立工具盘在加工工件边缘时的定量去除模型，是解决该问题的重要途径。将加工工件、工具盘尺寸，磨削压力、速度、时间，磨削点位等加工参量进行数学建模，建立边缘去除函数模型，精确计算边缘压力分布和磨削累计时间。随着工具盘在工件边缘露边量增加，工具盘压力呈指数级增长。工件磨削累计时间随工具盘中心点位不同呈现分段变化规律。研发单轴机数控设备，利用工具盘沿工件边缘母线点位移动方式，进行边缘效应控制研究。通过实验精确求出Preston方程比例系数k，验证模型仿真与实际加工结果吻合性，准确度达到91.9%。数控单轴机修边方法和建立的数学模型可以很好地指导实际研磨抛光过程。     

应用模拟退火算法求解飞机调度问题

通过分析飞机运行的时区集合特点,将飞机调度问题转化为固定工件排序问题。根据工件占用机器的时间区间,利用划分时间片算法把需要平行作业的工件挑选出来组成无向图的相邻顶点,从而将固定工件问题转化为图的k-顶点着色问题,然后建立0-1整数规划数学模型,并设计出相应的模拟退火算法。最后应用该算法针对飞机调度问题进行了仿真研究,结果表明:在可接受的时间内能够得到该问题的满意解。     

求解含调整时间排序问题的混合遗传算法

利用仿真工具将启发式方法与遗传算法相结合,提出了一种求解Job Shop排序问题的混合算法框架,利用启发式规则引导遗传搜索过程,以提高遗传算法的求解效率。在求解过程中,遗传算法仅对每台机器的第1道工序搜索寻优,通过仿真过程安排后续工序,在仿真过程中,利用启发式规则确定工件的加工优先级。在以上框架基础上,针对含调整时间的作业排序问题建立了一种混合算法GA-SPTS,通过与已有算法的比较表明,该算法对这类问题具有很好的求解性能。     

磁流变抛光工件自动定位原理与方法研究

本文将计算制造中的工件自动定位方法运用于磁流变抛光工艺过程中。通过定位算法的仿真,论证了该方法的可行性;通过去除函数稳定性测试和抛光实验验证,该定位方法可以满足实际加工要求,并且具有缩短生产准备时间,提高加工效率的优点。     

飞机蒙皮镜像铣加工稳定性分析

镜像铣技术是近年来提出的一种针对大尺寸薄壁件的加工方法,其加工环保、高效,具有逐步取代传统化铣加工的趋势。针对飞机蒙皮镜像铣加工过程中的颤振问题,首先,根据镜像铣加工特点,建立工艺系统颤振稳定性极限的预测模型;其次,通过有限元方法对蒙皮工件进行模态分析,分析蒙皮不同加工位置动力学特性变化导致的铣削稳定性变化,并通过实验测量获取工件动力学参数,对不同加工位置的稳定性做出预测;最后,开展加工实验,基于非接触测量方法,在线监测镜像铣加工区域的振动位移,通过时、频域信号对加工状态进行辨识,揭示了镜像铣加工过程的稳定性变化及失稳机制,验证了所提方法的准确性,在工程领域具有较高的实用价值。     

细长孔加工夹具的定位误差分析

机械加工中,为了保证零件精度的加工要求,必须使零件和刀具及机床相互之间有正确的位置,并使这个位置在加工过程中保持不变.在批量生产中,广泛地使用机床夹具来满足这一要求.一批工件逐个在夹具上定位加工时,由于工件及定位元件实际所占据的位置并不完全一致,导致加工后的零件尺寸不一致,即形成了定位误差[1].定位误差直接影响被加工零件的尺寸与位置精度.夹具定位误差是评价夹具性能的重要指标,定位误差分析是夹具设计中的一个重要环节.全面了解工件位置偏移与定位源误差之间的关系以及掌握定位误差变化规律,有助于提高夹具设计质量和夹具结构的合理性,可获得良好的设计方案.     

数控展成电解加工中阴极—工件加工位置的优化选择

通过理论和实验，就数控展成电解加工过程中阴极—工件加工位置的优化选择展开了讨论，并提出了最佳加工位置的求解方法。     

网格远程调度系统的设计与实现

阐明了在多集群的网格中，资源调度和任务的分配受到网络和通信延迟的限制。采用元调度机制有效的将作业分配到不同集群计算机中，进一步，义采用动态绑定机制来减少作业分配的延迟。这一机制是绑定相似的请求来组成复合请求分配到网格资源。在不同的服务负载下应用了这些机制，结果显示这些机制能够帮助获得负载均衡和减少作业分配的延迟，同时也能减少程序的运行时间。     

Periodic Job Scheduling in a Distributed Processor System

This investigation considers the problem of the nonpreemptive scheduling of a set of independent periodic jobs in a computer system characterized by a collection of processors, memories, and interconnection mechanisms. Such a collection of resources can be used to perform the functions of a process control environment as are found, for example, in the avionics of a military or commercial aircraft. The distribution of these resources permits weight, volume, power, cost, and reliability requirements to be satisfied. Each periodic job is characterized by its frequency and its execution time. The inverse of the frequency, the period, is assumed to be an integer, and the initiation time and the completion time of job must be strictly met. An optimal algorithm is developed for a job set whose members are related by a binary frequency distribution. That is, if the jobs in the set are ordered in terms of decreasing job execution frequency, then fi = 2fi+1. The optimal result is generalized to include conditions in which the jobs are related by fi = kfi+1, where k is an integer.     

基于波位聚类的相控阵雷达群目标调度模型

如何有效分配有限的能量和时间资源,从而实现大量密集群目标的跟踪测量,是相控阵雷达资源调度面临的难点问题。在采用基于最小期望时间和时间槽优先占用的自适应资源调度模型的基础上,论述了基于波位动态聚类及分区识别算法的相控阵雷达群目标调度模型,详细描述了群目标调度流程图。群目标调度模型根据距离门宽度、方位俯仰波束宽度、目标速度、航迹预测误差和点迹测量误差等确定群目标的分区位置及大小,自动实现群目标的聚类和跟踪。仿真分析表明:该模型能够适应目标群的动态演化过程,实现群内外所有目标的独立跟踪,有效节约群目标跟踪时的资源开销,并已在实际工程应用中得到了验证。     

面向无人机蜂群的航电云多层任务调度模型

在航空作战体系中，基于航电云的无人机（UAV）蜂群作战是提高未来无人机综合作战能力的一种新模式。针对无人机蜂群作战的航电云架构，如何将云端作战任务派发到无人机且保证作战任务完成时间是其中关键。在无人机蜂群分层分簇网络结构和模块级资源虚拟化的基础上，对传统单层平台级任务调度模型进行改进，提出了一种细化到模块级的多层任务调度模型，将作战任务从云端逐层调度到无人机功能模块上执行。利用OMNeT++对无人机蜂群多层任务调度模型以及传统的单层任务调度模型分别进行仿真，云端以攻击使命组为例构建使命组集进行分配，并对任务吞吐量、消息平均端到端延时和任务完成时间进行性能对比。仿真结果表明：与平台级单层任务调度相比，在执行任务方面，模块级多层任务调度模型将单个任务平均完成时间降低了46.2%，将使命组完成时间降低了52.1%，在保证任务吞吐量的基础上具有对复杂任务更稳定的调度能力；在网络性能方面，模块级多层任务调度模型消息端到端延时更低，延时分布更集中，提高了网络消息传输的实时性。     

Efficient scheduling algorithm for demand-assigned TDMA satellitesystems

An efficient scheduling algorithm (stations burst plan) for demand-assigned time-division multiple-access (TDMA) satellite network systems is introduced. The total demand for transmitting data through a transponder may exceed the available bit-rate capacity, and a scheduler of the system wishes to utilize the system with minimum changes of slot allocations while maximizing throughputs. By implementing such a burst-plan algorithm, transmission of all demanded data traffic can be completed with minimum unused resources (idle slots). The underlying ideas adopted for the algorithm are that jobs with shorter remaining processing times should have higher priorities and that as many jobs are processed at a time as possible. The algorithm is particularly useful for deriving smooth burst plans for a satellite system with a large number of ground stations     

机场飞行区资源调度问题研究(三)：研究热点与挑战

全球航空运输需求的持续和迅猛增长,使得诸多大型繁忙机场正面临高频次飞行冲突、大范围空域拥堵、大面积航班延误等一系列严峻问题。本文聚焦飞行区资源调度的研究热点与挑战问题,为机场飞行区资源调度问题研究系列之三。从多维视角对飞行区资源调度问题进行详细分类,梳理近几年在容量预测、跑道配置、态势感知、空地调度、性能权衡等方面的研究热点,并对该领域目前面临的主要挑战进行综合分析。研究成果旨在为机场运行管理理论与应用的可持续发展提供科学指引。     

航空电子多信道实时分组调度方法

 针对航空电子波分复用（WDM）网络,提出了一种新的多信道实时调度策略实时多信道加权轮转调度（RMWRR）,将多信道分成强实时信道组和尽力服务信道组,通过调整强实时信道组的权值分配和在尽力服务信道组进行权值补偿的方法,在满足强实时消息强实时约束的同时,提高了带宽利用率,可以适应动态消息的权值变化。对经过流量整形的非强实时消息,RMWRR在尽力服务信道组对其提供延迟上界。通过理论分析,推导了RMWRR的强实时调度条件和尽力服务延迟上界。仿真和算例分析验证了该调度策略的强实时约束下的低资源占用和非强实时下的低延迟特性。     

片间综合化互连时间触发通信调度方法

未来先进的分布式综合化航空电子系统需要实现跨越计算体系结构的信息综合,对微小型智能器件间的综合化互连提出要求。通过构建一种具有开放式接口的芯片间综合化互连结构,提出一种相应的时间触发（TT）通信调度方法。首先建立片间综合化互连模型和时间触发流量传输模型,给出负载均衡的选径方法;随后依据传输路径中各级节点各流量的发送时间偏移量计算流量传输的等待时间可行值,利用遗传算法优化调整各芯片发送端口的调度表相位,更新各流量在发送端口的时间偏移量,缩短最坏情况下的最大等待时间,得到具有全局优化意义的时间触发调度表。与使用Yices等SMT形式化求解器的TT调度表生成方法相比,本方法不会出现长时间不停机而无法判定的问题,且不论对于对称或非对称结构,案例研究表明本方法的可调度规模至少增加30%。此外,以流量传输等待时间占周期的比例作为归一化的传输延迟度量,与既有的基于特征任务的调度方法相比,案例研究表明本方法得到的传输延迟最多仅为后者的2%。