基于NSGAII的的柔性作业调度优化算法MATLAB仿真,仿真输出甘特图

本文涉及的产品
实时计算 Flink 版,5000CU*H 3个月
智能开放搜索 OpenSearch行业算法版,1GB 20LCU 1个月
实时数仓Hologres,5000CU*H 100GB 3个月
简介: 本程序基于NSGA-II算法实现柔性作业调度优化,适用于多目标优化场景(如最小化完工时间、延期、机器负载及能耗)。核心代码完成任务分配与甘特图绘制,支持MATLAB 2022A运行。算法通过初始化种群、遗传操作和选择策略迭代优化调度方案,最终输出包含完工时间、延期、机器负载和能耗等关键指标的可视化结果,为制造业生产计划提供科学依据。

1.程序功能描述
基于NSGAII的的柔性作业调度优化算法MATLAB仿真,仿真输出甘特图,完工时间:,延期,机器负载,机器能耗。

2.测试软件版本以及运行结果展示
MATLAB2022A版本运行
1.jpeg
2.jpeg

(完整程序运行后无水印)

3.核心程序

```for i=1:JQ(1).num_mac
m_index=find(Mmc==i);
if size(m_index,1)>=1 && size(m_index,2)>=1
for j=1:size(m_index,2)
m_var=m_index(j);
m_info(m_var)=j;
end
end
end
% 绘制Gantt图
figure;
Njq = JQ(1).num_mac;%total bays //机器数目
Ntask = length(P);
WorkTime = Pgood(size(P,2)+1);%所需的消耗时间
DelayTime = Pgood(size(P,2)+2);%延期时间
AllLoad = Pgood(size(P,2)+3);%设备负荷
Allpower = Pgood(size(P,2)+4);%能量消耗
axis([0,Pgood(size(P,2)+1)+2,0,Njq+0.5]);%x轴 y轴的范围

xlabel('加工时间')
ylabel('机器号');
WW=sprintf('完工时间:%d 延期:%d 机器负载:%d 机器能耗:%.2fKw/h',WorkTime,DelayTime,AllLoad,Allpower)
title(WW);%图形的标题
rec=[0,0,0,0];
for i =1:Ntask
rec(1) = Tmach{Mmc(i)}(m_info(i),1);%矩形的横坐标
rec(2) = Mmc(i)-0.3;%矩形的纵坐标
rec(3) = Tmach{Mmc(i)}(m_info(i),2)-Tmach{Mmc(i)}(m_info(i),1);%矩形的x轴方向的长度
rec(4) = 0.6;
txt=sprintf('p(%d,%d)=%d',P(i),p_text(i),Tmach{Mmc(i)}(m_info(i),2)-Tmach{Mmc(i)}(m_info(i),1));%将机器号,工序号,加工时间连城字符串
rectangle('Position',rec,'LineWidth',0.5,'LineStyle','-','FaceColor',color(p_color(i)));%draw every rectangle
text(Tmach{Mmc(i)}(m_info(i),1)+0.2,Mmc(i),txt,'FontSize',12);
end

```

4.本算法原理
基于NSGA-II(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II)的柔性作业调度优化算法通常用于解决多目标优化问题,特别是在制造业中,为了优化生产计划和调度。在这样的场景下,你可能需要考虑多个目标,比如最小化完工时间(makespan)、减少任务延期、均衡机器负载以及降低机器能耗等。

   在制造系统中,柔性作业调度是指在一个可以由多种机器加工同一工件的环境中,决定每个工件应该在哪些机器上加工,以及每个工件何时开始加工的过程。这种类型的调度问题通常涉及多个目标函数,如最小化总完工时间、最小化总延期时间、最大化机器利用率等。以下是实现基于NSGA-II的柔性作业调度优化算法的大致步骤:

定义问题:明确决策变量(如每个任务的开始时间和分配的机器),并定义目标函数(如上述提到的完工时间、延期、机器负载和能耗)。

编码:为每个个体选择合适的编码方式,比如使用列表来表示每个任务的开始时间和机器编号。

初始化种群:随机生成一个种群,每个个体代表一个潜在的调度方案。

评估函数:编写评估函数来计算每个个体的目标函数值。

遗传操作:实现交叉和变异操作,以便在种群中引入新的个体。

选择操作:利用NSGA-II的选择策略来选择下一代种群。

终止条件:设置终止条件,比如达到一定的迭代次数或种群收敛。

仿真输出:通过仿真工具来生成甘特图和其他输出结果。

相关文章
|
12天前
|
存储 算法 调度
基于和声搜索优化算法的机器工作调度matlab仿真,输出甘特图
本程序基于和声搜索优化算法(Harmony Search, HS),实现机器工作调度的MATLAB仿真,输出甘特图展示调度结果。算法通过模拟音乐家即兴演奏寻找最佳和声的过程,优化任务在不同机器上的执行顺序,以最小化完成时间和最大化资源利用率为目标。程序适用于MATLAB 2022A版本,运行后无水印。核心参数包括和声记忆大小(HMS)等,适应度函数用于建模优化目标。附带完整代码与运行结果展示。
|
5天前
|
算法 安全 数据安全/隐私保护
基于AES的遥感图像加密算法matlab仿真
本程序基于MATLAB 2022a实现,采用AES算法对遥感图像进行加密与解密。主要步骤包括:将彩色图像灰度化并重置大小为256×256像素,通过AES的字节替换、行移位、列混合及轮密钥加等操作完成加密,随后进行解密并验证图像质量(如PSNR值)。实验结果展示了原图、加密图和解密图,分析了图像直方图、相关性及熵的变化,确保加密安全性与解密后图像质量。该方法适用于保护遥感图像中的敏感信息,在军事、环境监测等领域具有重要应用价值。
|
19天前
|
算法 数据可视化 BI
基于免疫算法的最优物流仓储点选址方案MATLAB仿真
本程序基于免疫算法实现物流仓储点选址优化,并通过MATLAB 2022A仿真展示结果。核心代码包括收敛曲线绘制、最优派送路线规划及可视化。算法模拟生物免疫系统,通过多样性生成、亲和力评价、选择、克隆、变异和抑制机制,高效搜索最优解。解决了物流仓储点选址这一复杂多目标优化问题,显著提升物流效率与服务质量。附完整无水印运行结果图示。
基于免疫算法的最优物流仓储点选址方案MATLAB仿真
|
8天前
|
机器学习/深度学习 算法 数据安全/隐私保护
基于GA遗传优化TCN-GRU时间卷积神经网络时间序列预测算法matlab仿真
本项目基于MATLAB2022a开发,提供无水印算法运行效果预览及核心程序(含详细中文注释与操作视频)。通过结合时间卷积神经网络(TCN)和遗传算法(GA),实现复杂非线性时间序列的高精度预测。TCN利用因果卷积层与残差连接提取时间特征,GA优化超参数(如卷积核大小、层数等),显著提升模型性能。项目涵盖理论概述、程序代码及完整实现流程,适用于金融、气象、工业等领域的时间序列预测任务。
|
8天前
|
算法 定位技术 数据安全/隐私保护
基于遗传优化算法的多AGV栅格地图路径规划matlab仿真
本程序基于遗传优化算法实现多AGV栅格地图路径规划的MATLAB仿真(测试版本:MATLAB2022A)。支持单个及多个AGV路径规划,输出路径结果与收敛曲线。核心程序代码完整,无水印。算法适用于现代工业与物流场景,通过模拟自然进化机制(选择、交叉、变异)解决复杂环境下的路径优化问题,有效提升效率并避免碰撞。适合学习研究多AGV系统路径规划技术。
|
16天前
|
算法 数据安全/隐私保护
基于GA遗传算法的斜拉桥静载试验车辆最优布载matlab仿真
本程序基于遗传算法(GA)实现斜拉桥静载试验车辆最优布载的MATLAB仿真,旨在自动化确定车辆位置以满足加载效率ηq(0.95≤ηq≤1.05)的要求,目标是使ηq尽量接近1,同时减少加载车辆数量和布载耗时。程序通过迭代优化计算车辆位置、方向、类型及占用车道等参数,并展示适应度值收敛过程。测试版本为MATLAB2022A,包含核心代码与运行结果展示。优化模型综合考虑车辆总重量、间距及桥梁允许载荷密度等约束条件,确保布载方案科学合理。
|
9天前
|
传感器 算法 数据安全/隐私保护
基于PI控制算法的异步感应电机转速控制系统simulink建模与仿真
本课题研究基于PI控制算法的异步感应电机转速控制系统,利用Simulink建模与仿真。PI控制器结合比例与积分部分,实现快速响应和稳态误差消除。系统通过速度传感器反馈实际转速,经SPWM调制驱动电机,形成闭环控制。仿真中设置不同参考速度(如600->800、1500->2200等),验证系统性能。模型基于MATLAB 2022a开发,适用于电机高效稳定运行的研究与应用。
|
9天前
|
传感器 存储 算法
基于ECC簇内分组密钥管理算法的无线传感器网络matlab性能仿真
本程序基于ECC(椭圆曲线密码学)簇内分组密钥管理算法,对无线传感器网络(WSN)进行MATLAB性能仿真。通过对比网络通信开销、存活节点数量、网络能耗及数据通信量四个关键指标,验证算法的高效性和安全性。程序在MATLAB 2022A版本下运行,结果无水印展示。算法通过将WSN划分为多个簇,利用ECC生成和分发密钥,降低计算与通信成本,适用于资源受限的传感器网络场景,确保数据保密性和完整性。
|
8月前
|
安全
【2023高教社杯】D题 圈养湖羊的空间利用率 问题分析、数学模型及MATLAB代码
本文介绍了2023年高教社杯数学建模竞赛D题的圈养湖羊空间利用率问题,包括问题分析、数学模型建立和MATLAB代码实现,旨在优化养殖场的生产计划和空间利用效率。
316 6
【2023高教社杯】D题 圈养湖羊的空间利用率 问题分析、数学模型及MATLAB代码
|
8月前
|
存储 算法 搜索推荐
【2022年华为杯数学建模】B题 方形件组批优化问题 方案及MATLAB代码实现
本文提供了2022年华为杯数学建模竞赛B题的详细方案和MATLAB代码实现,包括方形件组批优化问题和排样优化问题,以及相关数学模型的建立和求解方法。
194 3
【2022年华为杯数学建模】B题 方形件组批优化问题 方案及MATLAB代码实现