基于免疫算法的柔性制造单元动态调度研究

 为了将调度理论实用化，研究接近生产实际的柔性制造单元动态调度，既解决路径选择问题，又优化工序调度方案。不仅考虑了零件分批、工艺路线柔性可变、不相容指标协同优化等问题，而且探讨了由于设备故障、加工任务临时变动等扰动因素引起的动态调度。建立了柔性制造单元动态调度的数学模型；针对这个组合优化问题的难处理性，提出了一种免疫算法；引入了滚动 扰动混合再调度策略。采用提出的方法求解西安航空发动机(集团)有限公司的柔性制造单元动态调度问题，得到满足实际生产要求的优化调度方案。实例仿真结果表明柔性制造单元动态调度问题采用提出的算法、策略和方法基本能够得到解决。
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基于区间协同拍卖策略的改进多Agent车间调度模型研究

基于合同网协议的传统多Agent方法 (Traditional Multi-Agent Way,TMAW)求解作业车间调度问题,一般以单一的完工时间为优化目标,忽略了调度多目标性的要求;同时,招投标机制下Agent之间的任务优化分配本质上是单步优化,优化区间过小导致对系统整体调度性能的提升非常有限。针对上述问题,重新规划了多Agent调度模型,提出一种区间协同拍卖的动态调度策略(Interval-Synergy-Auction Scheduling Strategy,ISASS),该策略实现了一定时间窗口内时间、成本、设备负载和能耗的全局多目标优化,并可通过设置权重系数来调节优化目标倾向,很好地规避了上述传统多Agent方法的不足。最后,通过仿真测试验证了上述策略的高效性,同时研究了不同时间窗口和权重系数对调度性能的影响,可较好地指导实际生产。     

航空发动机高速球轴承动态特性分析

 高速滚动轴承的动态特性对航空发动机转子系统的性能有重要的影响，为尽可能真实模拟轴承实际运转情况，建立轴承零件相互作用模型得到各零件之间力和力矩，使用较精确的弹流模型计算拖动力，采用拟动力学法建立任意受载的球轴承动力学分析模型，提出了工程中非线性方程组的高效解法。编制调试了计算程序READ ( Rolling Element bearing Advanced Dynamics tool)，以276927NK1W1(H)航空轴承为算例分析了工况参数和结构参数对滚动轴承动态特性的影响规律，最后通过Gupta的动力学程序算例验证了程序的准确性。轴承动态特性的研究为研究航空发动机转子轴承集成系统动态性能分析奠定了基础。     

多机空战指挥引导不平衡目标分配方法研究

目前,存在多机空战指挥引导不平衡目标分配模型少的问题,提出一种新的多机空战不平衡目标分配方法。结合空战理论与实际,在现有模型的基础上,利用最优控制理论,建立多机空战指挥引导目标分配模型;介绍匈牙利算法和进化匈牙利算法的基本思想和流程,在此基础上将匈牙利算法和进化匈牙利算法相结合来寻求最优方案,并进行仿真分析。结果表明:该方法具有较好的时效性和可靠性,能满足多维条件下的目标分配处理,满足实战需求,为解决多机空战指挥引导不平衡目标分配问题拓展了研究思路。     

航空发动机高速滚子轴承动态特性分析

 高速滚子轴承的动态特性对航空发动机转子系统的性能有重要的影响，为得到较准确的轴承动态性能，采用拟动力学法建立承受四自由度载荷的滚子轴承动力学分析模型，模型中各零件之间的力和力矩由建立的轴承零件相互作用模型计算得到，并使用较精确的弹流模型计算拖动力，给出了非圆滚道轴承动态性能的计算方法。通过算例分析了工况参数和结构参数对滚子轴承动态特性的影响规律，最后通过实验结果验证了程序的可靠性。滚子轴承动态特性的研究为研究航空发动机转子-轴承动态性能耦合分析奠定了基础。     

海岛独立微电网多时间尺度能量调度方法研究

海岛独立微电网是一个复杂信息物理系统,其能量调度是非线性、多约束、多时间尺度的动态性问题。针对这一问题,研究了改进自适应粒子群算法的多时间尺度优化调度模型,并给出了日前多目标调度模型和日内滚动优化修正模型。日前多目标调度基于改进自适应粒子群算法进行多目标优化,确保微电网系统的经济性和稳定性;日内滚动优化调度采取滚动优化方式修正日前调度,确保日前调度的有效性。仿真算例验证了所提方法的有效性和可行性。     

基于遗传算法的企业订单双边匹配调度研究

订单是企业生存的根本,是生产经营活动的源动力,因此,有效地对订单进行调度是企业生产管理工作的重要组成部分。在订单交货期模糊和加工时间随机分布的条件下,权衡订单成本和客户满意度,提出基于遗传算法的双边匹配调度模型,并利用算例对该模型进行检验。仿真结果显示:该模型对订单调度是有效的;与单目标优化相比,多目标优化是对多个目标的折中,从整个系统来看,多目标优化具有全局性的特点。     

基于多目标遗传算法的大型客机总体参数优化

在大型客机总体参数设计的基础上,提出总体参数优化的问题。建立多目标优化的数学模型,采用多目标遗传算法对大型客机的总体参数进行优化设计。考虑只对一个目标函数进行优化的单目标优化问题,设计程序进行单目标优化的计算。比较单目标优化和多目标优化的结果,分析两种优化方法的差异。算例表明,采用单目标优化在提升优化目标性能的同时会牺牲其他目标函数的总体性能,而多目标优化能兼顾各个目标函数的需求,并使整体达到最优。     

压气机特性线应用于发动机线性建模的新算法

基于某型航空发动机的基本方程 ,建立了其线性数学模型。着重解决了两个问题 :提出一种改进的分段光滑插值 ,代替通常的插值方法来获得所需参数及偏微分量 ;给出了从压气机换算参数的偏微分到物理参数的偏微分的转换公式。最后基于MATLAB进行了动态特性的数字仿真     

基于AHP-Entropy 综合权重法的航空四站装备保障安全评价

针对航空四站装备保障安全评价问题,提出了基于层次分析法和熵权法的综合权重模糊评价模型。在构 建航空四站装备保障安全评价指标体系的基础上,综合利用层次分析法、熵权法的优点,改进了权重确立方法。该 方法将影响因素的主观性与客观性相结合,得出各指标综合权重。通过模糊综合评价法对某航空四站装备保障实 例分析,结果表明该权重确立法客观合理,可为航空四站装备保障风险控制提供判断依据。     

Remaining useful life prediction of aircraft lithium-ion batteries based on F-distribution particle filter and kernel smoothing algorithm

As an emergency and auxiliary power source for aircraft, lithium (Li)-ion batteries are important components of aerospace power systems. The Remaining Useful Life (RUL) prediction of Li-ion batteries is a key technology to ensure the reliable operation of aviation power systems. Particle Filter (PF) is an effective method to predict the RUL of Li-ion batteries because of its uncertainty representation and management ability. However, there are problems that particle weights cannot be updated in the prediction stage and particles degradation. To settle these issues, an innovative technique of F-distribution PF and Kernel Smoothing (FPFKS) algorithm is proposed. In the prediction stage, the weights of the particles are dynamically updated by the F kernel instead of being fixed all the time. Meanwhile, a first-order independent Markov capacity degradation model is established. Moreover, the kernel smoothing algorithm is integrated into PF, so that the variance of the parameters of capacity degradation model keeps invariant. Experiments based on NASA battery data sets show that FPFKS can be excellently applied to RUL prediction of Li-ion batteries.     

航空制造企业设备资产管理系统研究

航空制造企业生产设备价值高,专业性强,设备维护复杂,实施企业资产管理具有重要意义.针对航空制造企业设备资产管理现状,以提高设备利用率降低生产成本为首要目标,引入企业资产管理理念,提出了企业设备资产数字化管理框架,实施企业层面的设备生命周期全过程管理.以某大型航空制造企业为研究背景,开发了基于WEB的设备资产管理原型系统,初步实现了从设备采购、设备安装、设备维修以及设备报废处置全过程的数字化管理.     

基于过程工程的航空企业建模技术研究与实现

 通过研究国内航空企业建模的需求，探讨现有企业建模方法的不足，提出了基于过程工程的航空企业建模方法。首先针对航空企业的特点，尤其是考虑到航空军工企业对信息安全性的要求，给出了一个六元组表示的航空企业模型，并对航空企业模型的信息安全子模型进行了详细描述；然后研究了基于过程工程的航空企业建模的实现技术，包括企业模型体系、企业建模支持系统等。建立基于过程工程的航空企业模型，以模型为驱动，为航空企业信息系统的建立、实施和重构提供了基础和依据，适应了航空企业对企业模型动态响应性和信息安全性的要求。该研究成果已成功地应用于某大型航空企业两种型号飞机的研制，实践证明所提出的方法是可行和有效的。     

基于BOM的航空企业元器件采购技术实现

为了降低航空企业经营成本,按照产品的实际生产需求进行采购,利用信息化技术实现了一种基于BOM的航空企业元器件采购技术,描述了航空企业当前元器件采购的现状及存在的问题,分析了在产品数据管理系统中按照BOM生成元器件物资申购单面临的挑战,并针对挑战提出了解决方法。最终将元器件申购信息传递到物资采购系统,达到了对元器件精细化采购的目的。     

基于任务聚类的多星观测调度方法

星上传感器侧摆次数有限,在卫星观测调度时进行任务聚类可以节省资源,提高观测效率.提出了动态聚类调度算法(DCSA)来解决多星多轨道圈次的观测调度问题,DCSA把聚类和调度动态结合起来,并使用模拟退火算法搜索全局最优解;分析了在满足分辨率需求前提下多任务聚类的约束条件,并对聚类任务的侧摆角度和时间窗口进行合理优化;根据任...     

一种双余度非相似容错计算机软件设计

非相似余度设计是容错技术的重要设计方法,在很多领域都有广泛应用,在航空领域主要应用于飞行控制系统.在非相似双机架构下分析现有且适宜的操作系统,并在此基础上构建适合机载飞控系统的底层运行框架和任务调度算法,在此框架下研究双机余度管理的关键技术.研究结果表明,所设计的软件框架与算法满足飞控系统要求.     

改进的细菌觅食算法在航空装备维修任务调度优化中的应用

以海军航空装备定检维修工作为原型,将一种新兴的仿生全局随机搜索算法--细菌觅食优化算法应用到该类任务调度问题的解决中,对算法进行了改进,增强了全局寻优能力,并将其应用于工程实践,对维修任务工序进行优化调度.对于提高航空装备维修工作效率和指挥自动化水平,提高资源利用率,降低保障维修费用,有较好的应用价值.     

基于MDP-GERT的航空装备维修保障流程优化研究

针对航空装备维修保障中存在的维修保障能力难以满足保障需求的问题,结合马尔科夫决策过程与图示评审技术,提出了一种新的航空装备维修保障流程优化模型。首先在GERT网络中嵌入决策节点,以总维修时间为目标函数,构建了航空装备维修保障流程MDP-GERT网络模型；然后利用策略迭代法和蒙特卡罗仿真技术,给出了模型的求解方法；最后,结合案例得到多机充氮流程的优化工序和预计时间,验证了模型和算法的可行性和有效性。结果表明:利用该模型对保障流程进行优化,能够有效地为缩短维修保障时间提供决策支持,提高维修保障效率。     

计算机辅助实现航空器基线转弯程序设计的方法

随着航空事业的迅速发展,空中交通日趋繁忙,科学合理地利用空中资源是发展航空事业的基础.飞行程序设计是航行工程的重要组成部分.目前,国内大部分飞行程序设计主要还是手工设计,设计周期长,设计信息管理不规范.本文介绍了计算机辅助航空器基线转弯程序设计的方法、主要数据结构和实现算法.文章所描述的系统采用了数据库技术、地理信息系统技术和空间几何算法,实现了对航空器基线转弯程序设计过程和设计结果评价的可视化.解决了航空器基线转弯程序设计多年来的手工操作问题.     

基于Petri网的航空维修分解装配序列规划及其应用

Petri网可用于分解装配序列规划中的关系表达与推理，对于零部件数量大的航空发动机，通过求解Petri网可达集搜索目标分解装配序列的方法是NP难度的。基于装配Petri网与分解Pe试网互逆的观点，分剐采用启发式搜索算法和优先级调度算法求解搜索最小可分解和最大可装配变迁集，然后构造最简Petri子网达到降低搜索难度的目的。并将分解装配序列规划算法用于发动机零部件跟踪控制过程中，达到降低和防止维修差错的目的。