基于MATLAB的柔性车间调度仿真与测试系统
项目介绍
本项目实现了一个通用的柔性车间调度算法测试平台,采用MATLAB语言开发。系统通过混合整数规划建模和智能优化算法,解决了柔性车间调度问题(FJSP),为用户提供算法测试、性能分析和结果可视化的完整解决方案。该系统适用于制造业调度优化、算法研究和教学演示等多个场景。
功能特性
核心功能模块
- 自定义调度测试:支持用户输入任意规模的任务矩阵和机器配置
- 多算法集成:内置遗传算法、禁忌搜索等经典调度算法
- 可视化展示:生成交互式甘特图和算法收敛曲线
- 性能分析:自动计算最大完工时间、机器利用率等关键指标
- 参数调节:提供友好的算法参数配置界面
- 结果导出:支持调度报告导出为Excel/PDF格式
技术特点
- 采用混合整数规划进行问题建模
- 基于遗传算法的优化求解器
- 专业的甘特图可视化引擎
- 模块化的算法测试框架
使用方法
输入数据格式
- 任务矩阵(m×n矩阵):
- 工件编号
- 工序序号
- 可选机器集合
- 在各机器上的加工时间
- 系统配置:
- 可用机器总数(整数)
- 算法参数:
- 种群大小(遗传算法)
- 迭代次数
- 交叉/变异概率
输出结果
- 调度方案:
- 每道工序的分配机器
- 精确的开始和结束时间
- 性能指标:
- 最大完工时间(Makespan)
- 机器利用率
- 总延误时间
- 可视化输出:
- 交互式甘特图
- 算法收敛曲线
- 详细报告:可导出为Excel或PDF格式
系统要求
- MATLAB版本:R2018b或更高版本
- 必要工具箱:
- Optimization Toolbox
- Statistics and Machine Learning Toolbox
- 硬件建议:至少4GB内存,推荐8GB以上用于大型调度问题
文件说明
主程序文件作为系统的核心调度器,集成了完整的柔性车间调度工作流程。它负责解析用户输入的调度参数和任务数据,调用相应的优化算法进行求解,并协调各个功能模块生成最终结果。该文件实现了从数据预处理、算法执行到结果可视化的全链路管理,确保调度测试过程的高效运行。同时,它提供参数配置接口和错误处理机制,保证系统的稳定性和易用性。