串行生产物流系统在制品库存建模及PID控制研究-工业工程专业论文.docx

A Master’s Thesis in Industrial Engineering Research on PID Control and Modeling about the Work-in- Progress Inventory in the Serial Production Logistics System Candidate: Liu Jinhua Supervisor：Professor Dong Hai School of Mechanical Engineering Shenyang University June 17, 2015 独 创 性 说 明 本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得 沈阳大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作 的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了 谢意。 签名： 日期： 关于论文使用授权的说明 本人完全了解沈阳大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校 有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论 文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 （必威体育官网网址的论文在解密后应遵循此规定） 签名： 导师签名： 日期： 摘要 随着我国的快速发展，二十一世纪已进入动态多变，市场不可预测的状态， 衡量企业绩效和竞争力的标准是成本、质量和交货速度，而与这三大标准紧密联 系的是生产物流系统的在制品库存水平。合理有效地对生产物流系统的在制品库 存控制，不仅能够降低制造成本，而且能够缩短产品的生产周期，从而提高企业 的绩效和竞争力，所以，无论是对企业还是对顾客来说是非常重要的。于是，为 了能够使生产物流系统在制品库存保持稳定，同时也从企业自身利益着想，就非 常有必要对生产加工的整个过程进行有效地控制。所以本文以生产物流系统在制 品库存为研究对象，提出建立基于控制理论中的比例-积分-微分（Proportional Integral Differential . PID）控制器与改进遗传算法的串行生产物流系统的在制品 库存控制模型。具体研究内容如下： 首先，对生产物流系统的概念以及在制品库存的理论知识作了一定的阐述和 分析。在生产物流系统在制品库存影响因素的基础上，总结了生产物流系统在制 品库存存在的问题，引入了 PID 控制和遗传算法的相关内容，为下文建模与仿真 奠定基础。其次，运用控制理论的思想，构建了前馈和反馈结合为一体的串行生 产物流系统在制品库存控制模型。在对在制品库存分析的基础上，又结合改进遗 传算法和 PID 控制器构建了串行生产物流系统在制品库存模型；最后，采取 Simulink 软件对液压转向器生产物流系统在制品库存控制作了一定的仿真。根据案 例企业的生产数据和实际生产过程，对 Simulink 模型中的仿真对象进行相应的参 数设置。通过仿真对比表明，PID 控制器具有非常理想的控制效果，可以很好地稳 定在制品库存。 关键词：串行生产物流系统，在制品库存，PID 控制器，遗传算法 I Research on PID Control and Modeling about the Work-in- Progress Inventory in the Serial Production Logistics System Abstract Along with the rapid development of China, in this dynamic and changeable, unpredictable market of the twenty-first century, cost, quality and speed of the delivery have been three indicators to measure business performance and competitiveness, while the WIP inventory levels of the serial production logistics system are closely related with these three indicators. Reasonable and effective control the WIP inventory in the serial production logistics system, not only help to reduce the production cost, but als