基于模拟退火算法的车间调度优化matlab仿真,输出甘特图

简介: 基于模拟退火算法的车间调度优化matlab仿真,输出甘特图

1.算法仿真效果
matlab2022a仿真结果如下:

3bf8865c14e1a8d3ddb5af4515b2bfb5_watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=.png
78aed8bd8de20a83daa94c0268e189b9_watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=.png

优化目标: 最小平均流动时间
粒子数:100 循环代数:500
变异率:0.35 变异变换对数:3
模拟退火初始值:1000 模拟退火终值:0
最小平均流动时间:43 最大完工时间:61 最小间隙时间:60
最优粒子3 1 3 6 4 5 3 2 5 5 4 1 6 2 2 1 4 1 3 6 5 6 6 2 4 5 5 3 2 4 1 6 2 4 1 3

2.算法涉及理论知识概要

    模拟退火算法来源于固体退火原理,是一种基于概率的算法,将固体加温至充分高,再让其徐徐冷却,加温时,固体内部粒子随温升变为无序状,内能增大,而徐徐冷却时粒子渐趋有序,在每个温度都达到平衡态,最后在常温时达到基态,内能减为最小。
   模拟退火算法(Simulated Annealing,SA)最早的思想是由N. Metropolis [1]  等人于1953年提出。1983 年,S. Kirkpatrick 等成功地将退火思想引入到组合优化领域。它是基于Monte-Carlo迭代求解策略的一种随机寻优算法,其出发点是基于物理中固体物质的退火过程与一般组合优化问题之间的相似性。模拟退火算法从某一较高初温出发,伴随温度参数的不断下降,结合概率突跳特性在解空间中随机寻找目标函数的全局最优解,即在局部最优解能概率性地跳出并最终趋于全局最优。模拟退火算法是一种通用的优化算法,理论上算法具有概率的全局优化性能,目前已在工程中得到了广泛应用,诸如VLSI、生产调度、控制工程、机器学习、神经网络、信号处理等领域。

c4fcc75df209c29c421d680ef6247dc4_watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=.png

  甘特图(Gantt chart)又称为横道图、条状图(Bar chart)。其通过条状图来显示项目、进度和其他时间相关的系统进展的内在关系随着时间进展的情况。以提出者亨利·劳伦斯·甘特(Henry Laurence Gantt)先生的名字命名。
   甘特图以图示通过活动列表和时间刻度表示出特定项目的顺序与持续时间。一条线条图,横轴表示时间,纵轴表示项目,线条表示期间计划和实际完成情况。直观表明计划何时进行,进展与要求的对比。便于管理者弄清项目的剩余任务,评估工作进度。

甘特图是以作业排序为目的,将活动与时间联系起来的最早尝试的工具之一,帮助企业描述工作中心、超时工作等资源的使用。
甘特图包含以下三个含义:
1、以图形或表格的形式显示活动;
2、通用的显示进度的方法;
3、构造时含日历天和持续时间,不将周末节假算在进度内。
简单、醒目、便于编制,在管理中广泛应用。
甘特图按内容不同,分为计划图表、负荷图表、机器闲置图表、人员闲置图表和进度表五种形式。

3.MATLAB核心程序

                 2     3     5     6     1     4
                 3     4     6     1     2     5
                 2     1     3     4     5     6
                 3     2     5     6     1     4
                 2     4     6     1     5     3];%job-shop机器约束矩阵;
             
restrictmatrixT=[1     3     6    7      3     6
                 8     5     10   10     10    4
                 5     4     8     9     1     7
                 5     5     5     3     8     9
                 9     3     5     4     3     1
                 3     3     9     10    4     1];%job-shop时间约束矩阵;
             
%===============PSO算法==========================
swarminit=cell(1,swarminitNum);
swarminitLong=sum(MM(2,:));          %所有工序数即粒子长度;
for i=1:swarminitNum,
    swarminit{i}=randomparticle(MM) ;
end                                  %随机生成初始粒子群体
[popu,s] = size(swarminit); 
trace = ones(1,gen); 
trace(1) = 10000; % 初始全局最佳适应度设为足够大 
for i = 1:s,
    bestfit(i) = 10000; % 初始个体历史最佳适应度设为足够大 
end
bestpar = swarminit; % 个体历史最佳粒子初始化
for u=1:swarminitNum,
    fitlist=[0]; 
end
T=initT;
for step = 1:gen,
    step
    for q=1:swarminitNum,
            fitlist(q)=timedecode(swarminit{q},restrictmatrixM,restrictmatrixT,machineNum)  ;     
    end              % 计算当前粒子群每个粒子的适应度
    [minval,sub] = min(fitlist); % 求得这代粒子的适应度最小值及其下标 
    if(trace(step) > minval)  ,
         trace(step) = minval; 
         bestparticle = swarminit{sub}; 
    end
    if(step~= gen) ,
        trace(step + 1) = trace(step); % 全局最佳适应度及最佳粒子调整 
    end
    T=0.97*T;
    for i = 1:s,
        tt=fitlist(i)-bestfit(i);
        if(tt<0)|(min(1,exp(-tt/T))>=rand(1,1));
           bestfit(i) = fitlist(i); 
           bestpar{i} = swarminit{i}; 
       end 
   end % 个体历史最佳粒子及适应度调整 ;
   for j = 1:s,
       if rand(1,1)<w1,
          bestparticle1=bianyi(bestparticle,changeNum,swarminitLong);
       else
           bestparticle1=bestparticle;
       end               %粒子变异;
       l1=1000;
       l2=1;
       l3=1000;
       l4=1;
       while (l1-l2)>swarminitLong,
           m=fix(swarminitLong*rand(1,1));
           n=fix(swarminitLong*rand(1,1));
           l1=max(m,n)+1;
           l2=min(m,n)+1;
       end
       while (l3-l4)>swarminitLong,
           m1=fix(swarminitLong*rand(1,1));
           n1=fix(swarminitLong*rand(1,1));
           l3=max(m1,n1)+1;
           l4=min(m1,n1)+1;
       end
       swarminit{j}=cross(bestpar{j},swarminit{j},l2,l1);
       swarminit{j}=cross(bestparticle1,swarminit{j},l4,l3);%粒子交叉;
   end 
 
 
error(step)=min(fitlist);
 
end
gant(bestparticle,swarminitLong,restrictmatrixM,restrictmatrixT,b)
figure;
plot(error);
相关文章
|
2天前
|
机器学习/深度学习 算法
基于改进遗传优化的BP神经网络金融序列预测算法matlab仿真
本项目基于改进遗传优化的BP神经网络进行金融序列预测,使用MATLAB2022A实现。通过对比BP神经网络、遗传优化BP神经网络及改进遗传优化BP神经网络,展示了三者的误差和预测曲线差异。核心程序结合遗传算法(GA)与BP神经网络,利用GA优化BP网络的初始权重和阈值,提高预测精度。GA通过选择、交叉、变异操作迭代优化,防止局部收敛,增强模型对金融市场复杂性和不确定性的适应能力。
103 80
|
2天前
|
监控 算法 数据安全/隐私保护
基于扩频解扩+turbo译码的64QAM图传通信系统matlab误码率仿真,扩频参数可设置
该通信系统基于MATLAB 2022a仿真,适用于高要求的图像传输场景(如无人机、视频监控等),采用64QAM调制解调、扩频技术和Turbo译码提高抗干扰能力。发射端包括图像源、64QAM调制器、扩频器等;接收端则有解扩器、64QAM解调器和Turbo译码器等。核心程序实现图像传输的编码、调制、信道传输及解码,确保图像质量和传输可靠性。
26 16
|
23小时前
|
编解码 算法 数据安全/隐私保护
基于BP译码的LDPC误码率matlab仿真,分析不同码长,码率,迭代次数以及信道类型对译码性能的影响
本内容介绍基于MATLAB 2022a的低密度奇偶校验码(LDPC)仿真,展示了完整的无水印仿真结果。LDPC是一种逼近香农限的信道编码技术,广泛应用于现代通信系统。BP译码算法通过Tanner图上的消息传递实现高效译码。仿真程序涵盖了不同Eb/N0下的误码率计算,并分析了码长、码率、迭代次数和信道类型对译码性能的影响。核心代码实现了LDPC编码、BPSK调制、高斯信道传输及BP译码过程,最终绘制误码率曲线并保存数据。 字符数:239
18 5
|
6天前
|
供应链 算法 调度
排队算法的matlab仿真,带GUI界面
该程序使用MATLAB 2022A版本实现排队算法的仿真,并带有GUI界面。程序支持单队列单服务台、单队列多服务台和多队列多服务台三种排队方式。核心函数`func_mms2`通过模拟到达时间和服务时间,计算阻塞率和利用率。排队论研究系统中顾客和服务台的交互行为,广泛应用于通信网络、生产调度和服务行业等领域,旨在优化系统性能,减少等待时间,提高资源利用率。
|
22小时前
|
算法
基于EO平衡优化器算法的目标函数最优值求解matlab仿真
本程序基于进化优化(EO)中的平衡优化器算法,在MATLAB2022A上实现九个测试函数的最优值求解及优化收敛曲线仿真。平衡优化器通过模拟生态系统平衡机制,动态调整搜索参数,确保种群多样性与收敛性的平衡,高效搜索全局或近全局最优解。程序核心为平衡优化算法,结合粒子群优化思想,引入动态调整策略,促进快速探索与有效利用解空间。
|
2天前
|
机器学习/深度学习 人工智能 算法
基于GRNN广义回归网络和MFCC的语音情绪识别matlab仿真,对比SVM和KNN
该语音情绪识别算法基于MATLAB 2022a开发,可识别如悲伤等情绪,置信度高达0.9559。核心程序含中文注释及操作视频。算法采用MFCC特征提取与GRNN广义回归网络,通过预加重、分帧、加窗、FFT、梅尔滤波器组、对数运算和DCT等步骤处理语音信号,实现高效的情绪分类。
|
21天前
|
算法
基于WOA算法的SVDD参数寻优matlab仿真
该程序利用鲸鱼优化算法(WOA)对支持向量数据描述(SVDD)模型的参数进行优化,以提高数据分类的准确性。通过MATLAB2022A实现,展示了不同信噪比(SNR)下模型的分类误差。WOA通过模拟鲸鱼捕食行为,动态调整SVDD参数,如惩罚因子C和核函数参数γ,以寻找最优参数组合,增强模型的鲁棒性和泛化能力。
|
27天前
|
机器学习/深度学习 算法 Serverless
基于WOA-SVM的乳腺癌数据分类识别算法matlab仿真,对比BP神经网络和SVM
本项目利用鲸鱼优化算法(WOA)优化支持向量机(SVM)参数,针对乳腺癌早期诊断问题,通过MATLAB 2022a实现。核心代码包括参数初始化、目标函数计算、位置更新等步骤,并附有详细中文注释及操作视频。实验结果显示,WOA-SVM在提高分类精度和泛化能力方面表现出色,为乳腺癌的早期诊断提供了有效的技术支持。
|
14天前
|
存储 算法
基于HMM隐马尔可夫模型的金融数据预测算法matlab仿真
本项目基于HMM模型实现金融数据预测,包括模型训练与预测两部分。在MATLAB2022A上运行,通过计算状态转移和观测概率预测未来值,并绘制了预测值、真实值及预测误差的对比图。HMM模型适用于金融市场的时间序列分析,能够有效捕捉隐藏状态及其转换规律,为金融预测提供有力工具。
|
23天前
|
算法
基于GA遗传算法的PID控制器参数优化matlab建模与仿真
本项目基于遗传算法(GA)优化PID控制器参数,通过空间状态方程构建控制对象,自定义GA的选择、交叉、变异过程,以提高PID控制性能。与使用通用GA工具箱相比,此方法更灵活、针对性强。MATLAB2022A环境下测试,展示了GA优化前后PID控制效果的显著差异。核心代码实现了遗传算法的迭代优化过程,最终通过适应度函数评估并选择了最优PID参数,显著提升了系统响应速度和稳定性。