自动化控制系统中路由调度子系统设计研究（只有说明书:论文）

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自动化控制系统中路由调度子系统设计研究

【载要】 自动化控制系统中路由调度子系统是个非常重要的部分.它的优劣决定着物流系统的工作效率,使用率等各种经济指标.本文主要论述在自动化立体仓库控制系统路由子系统中的各种最佳路径搜索算法.基于对两个典型算法的详细阐述给出了算法实现的程序代码.并通过程序的运行情况对算法进行性能分析.第一章为引言.第二章概述了自动化立体仓库的概念及其发展史,从整个自动化立体仓库系统的俯视角度描述了它们的组织结构,并详细讨论了管理和控制各个模块要实现的功能.同时分析了自动化立体仓库的优越性.第三章罗列了当前应用于求解最佳路径的各种搜索算法.第四章通过对回溯算法和A*算法的详细阐述,给出了这两个算法的实现思想和程序代码.第五章在算法程序运行状况和结果的基础上,对回溯算法和A*算法进行各种性能分析,性能比较并简述了它们各自的使用环境.

【关键词】 自动化立体仓库 最佳路径 路由搜索 回溯算法 A*算法

【Abstract】 Today,with the fast development of the technique of computer,storage with automation system becomes more and more important for production of factory.And the efficiency of logistics depends on its performance to a large extent.The first part of this article shows some basic concept of the storage with automation system and the history of its development.And the construction and the advantage of this kind of storage are also in this first part. In the system, pathfinding system takes a great part and has the very important function.A good pathfinding system is the key to increase the efficiency of the storage.In this article many typical and updated pathfinding arithmetics, such as the ACA,the Genetic Agorithm,the A* Agorithm and so on,will be introduced in bridf and two of them, the Backdate Arithmetic and the A* Arithmetic,will be expatiated in detail.Especially the A* Arithmic will be expatiated step by step. The codes of these two arithmetics will also be showed in language C with explanation,which has been debugged successfully.This part is the core part of the article. The last part of this article is the analysis of their performance in many respect,which includes both advantage and disadvantage of their own.And from that part,wo can know their each suitable applied environment.

【Key words】 path-finding    arithmetic    backdata    A*

目录

摘要………………………………………………………………………………………………………1
Abstract…………………………………………………………………………………………………1
目录………………………………………………………………………………………………………2
图目录……………………………………………………………………………………………………4
1 引言………………………………………………………………………………………………5
2 自动化立体仓库概述……………………………………………………………………………6
2.1 自动化立体仓库的定义……………………………………………………………………6
2.2 自动化立体仓库地发展历史………………………………………………………………6
2.3 自动化立体仓库的优点……………………………………………………………………7
2.4 自动化立体仓库的组成……………………………………………………………………7
2.5 自动化立体仓库管理与控制系统基本组成结构…………………………………………9
2.5.1 仓库材料管理系统(WNS)……………………………………………………………10
2.5.2 仓库路由(调度)系统(Routing)……………………………………………………10
2.5.3 仓库实时监控系统(Monitor)………………………………………………………10
2.5.4 设备自动控制系统(Control)………………………………………………………10
2.6 自动化立体仓库拣选路径优化问题及研究现状…………………………………………12
3 控制系统中的搜索算法…………………………………………………………………………13
3.1 概述…………………………………………………………………………………………13
3.2 蚁群算法……………………………………………………………………………………13
3.2.1 蚁群算法的起源………………………………………………………………………13
3.2.2 蚁群算法原理…………………………………………………………………………13
3.3 遗传算法……………………………………………………………………………………14
3.3.1 遗传算法概念…………………………………………………………………………14
3.3.2 遗传算法中的基本概念………………………………………………………………14
3.3.3 遗传算法中的基本操作………………………………………………………………14
3.4 回溯算法……………………………………………………………………………………15
3.5 A*算法………………………………………………………………………………………15
3.6 穷举算法……………………………………………………………………………………15
3.6.1 广度优先搜索…………………………………………………………………………15
3.6.2 深度优先搜索…………………………………………………………………………16
3.6.3 有界深度优先搜索……………………………………………………………………16
3.7动态规划法…………………………………………………………………………………17
3.7.1 动态规划的定义………………………………………………………………………17
3.7.2 动态规划最优化原理…………………………………………………………………18
3.7.3 动态规划的求解方法…………………………………………………………………18
4 自动化立体仓库智能搜索算法的实现…………………………………………………………19
4.1 概述…………………………………………………………………………………………19
4.2 回溯算法……………………………………………………………………………………19
4.2.1 回溯策略………………………………………………………………………………19
4.2.2 回溯算法在仓库路由搜索中的实现…………………………………………………19
4.2.3 C语言的算法实现……………………………………………………………………19
4.3 A*算法………………………………………………………………………………………23
4.3.1 启发性信息……………………………………………………………………………23
4.3.2 启发函数………………………………………………………………………………23
4.3.3 估价函数………………………………………………………………………………23
4.3.4 A算法…………………………………………………………………………………23
4.3.5 A*算法…………………………………………………………………………………24
4.3.6 A*算法在仓库调度中的实现…………………………………………………………24
4.3.7 A*算法C语言程序……………………………………………………………………27
5 回溯算法和调度算法的性能分析………………………………………………………………31
5.1 系统资源消耗性分析………………………………………………………………………31
5.2 程序代码复杂性分析………………………………………………………………………31
5.3 算法可行性分析……………………………………………………………………………31
5.4 运算速度性…………………………………………………………………………………32
5.5 算法修改适应性……………………………………………………………………………32
   5.6 算法性能综合分析…………………………………………………………………………32
结论………………………………………………………………………………………………33
谢辞…………………………………………………………………………………………………34
主要参考文献………………………………………………………………………………………35

主要参考文献

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