1、傳送帶給料加工站(Conveyor-Serviced Production Station，簡(jiǎn)稱為CSPS)作為一類重要的具有柔性和智能性的生產(chǎn)系統(tǒng)，被廣泛應(yīng)用在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)制造當(dāng)中，例如機(jī)器人裝配線、單元化生產(chǎn)系統(tǒng)(CPS)等。因此，研究CSPS系統(tǒng)的最優(yōu)控制問(wèn)題，通過(guò)合理地選擇系統(tǒng)的控制策略，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)情況下系統(tǒng)運(yùn)行代價(jià)最低和生產(chǎn)率最高，對(duì)提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和降低加工能耗有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　工業(yè)機(jī)器人具有較高的工作效率、穩(wěn)定性和可靠

2、性等優(yōu)勢(shì)，很大程度上提高了生產(chǎn)加工系統(tǒng)的效率和自動(dòng)化程度。論文研究一類配置多自由5度工業(yè)機(jī)器人作為加工主體的生產(chǎn)系統(tǒng)，并根據(jù)機(jī)器人卸載和服務(wù)操作的移動(dòng)路徑建立更加靈活的可移動(dòng)拾取式工作模式。與傳統(tǒng)CSPS中固定拾取式相比，該工作模式能夠有效降低卸載時(shí)間和延遲等待時(shí)間，進(jìn)而提高系統(tǒng)生產(chǎn)率。在該工作模式下，卸載過(guò)程中拾取點(diǎn)是不固定的，增加了系統(tǒng)建模和優(yōu)化控制的困難。首先，緩沖庫(kù)(Buffer)剩余量和機(jī)器人抓手位置作為系統(tǒng)的聯(lián)合狀態(tài)，機(jī)器人

3、的前視距離作為系統(tǒng)的控制變量，并將系統(tǒng)建模為半馬爾科夫決策過(guò)程(SMDP)。然后，利用基于性能勢(shì)的策略迭代算法對(duì)該優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行求解。由于系統(tǒng)的復(fù)雜性，尤其是動(dòng)態(tài)隨機(jī)性，因此論文進(jìn)一步給出了基于模擬退火思想的Q-學(xué)習(xí)算法，以尋找最優(yōu)或者次優(yōu)解。
　　加工站的服務(wù)率往往是決定系統(tǒng)性能的關(guān)鍵因素之一，服務(wù)率固定的情況，不利于發(fā)揮生產(chǎn)加工站的最佳使用效率。對(duì)服務(wù)率進(jìn)行控制實(shí)際上是根據(jù)生產(chǎn)條件和加工環(huán)境的變化，實(shí)時(shí)地分配生產(chǎn)資源。該方法可以

4、有效減少系統(tǒng)的周期時(shí)間和延遲時(shí)間，提高系統(tǒng)性能。因此論文繼續(xù)研究服務(wù)率可控的可移動(dòng)拾取式CSPS系統(tǒng)的優(yōu)化控制問(wèn)題。增加服務(wù)率為控制變量，同樣將問(wèn)題建模為半馬爾科夫決策過(guò)程，并利用基于性能勢(shì)的策略迭代算法和基于模擬退火思想的Q-學(xué)習(xí)算法求解系統(tǒng)最優(yōu)控制策略。
　　另外，論文推導(dǎo)了相關(guān)系統(tǒng)性能公式，比如加工周期時(shí)間、生產(chǎn)率、生產(chǎn)效率等，可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行性能評(píng)估以驗(yàn)證控制效果。仿真結(jié)果表明，與固定拾取式的工作模式相比，可移動(dòng)拾取式能夠很大