基于MATLAB的可配置车间调度测试平台

资 源 简 介

本平台通过MATLAB实现灵活的车间调度仿真，支持用户输入自定义测试矩阵，快速验证FCFS、SJF、优先级调度等多种算法性能。适用于调度策略研究与教学演示。

详 情 说 明

基于MATLAB的可配置车间调度测试平台

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB开发的车间调度模拟系统，旨在提供一个高度灵活的测试平台，用于验证和比较不同调度算法在虚拟车间环境中的性能。通过允许用户自定义输入测试矩阵和关键参数，系统能够模拟真实制造场景中的作业流程，并自动生成直观的可视化结果与量化性能报告，为调度策略的研究与优化提供有力工具。

功能特性

• 灵活的输入配置：支持用户以N×M矩阵形式定义工序与机器的处理时间关系，并可附加设置调度策略、资源约束、任务优先级等参数。
• 多样的调度策略：内置多种经典调度算法，如先到先服务（FCFS）、最短作业优先（SJF）、优先级调度等，并具备良好的可扩展性以集成自定义算法。
• 动态调度模拟：核心引擎能够根据输入的约束条件和优化目标，动态计算任务在机器上的分配与执行时序。
• 结果可视化：自动生成清晰的调度甘特图，直观展示任务的时间安排和执行顺序。
• 全面性能分析：输出关键性能指标结构体，包含总完成时间、机器利用率、平均等待时间等，并提供详细的调度结果矩阵。

使用方法

1. 准备输入数据：

* 构建测试矩阵（testMatrix），其中元素(i,j)表示工序i在机器j上的处理时间。 * （可选）定义调度策略（如 schedulingPolicy = 'FCFS'）。 * （可选）设置资源约束向量（resourceConstraints），指定各机器的最大并行任务数。 * （可选）指定任务优先级列表（taskPriorities）。

1. 运行主程序：在MATLAB命令窗口中调用主函数，并传入相应参数。基本调用格式如下：

``matlab % 示例：使用FCFS策略，不设置额外约束 [ganttChart, performanceMetrics, scheduleResult] = main(testMatrix, 'FCFS');

% 示例：使用SJF策略，并设置资源约束与任务优先级 [ganttChart, performanceMetrics, scheduleResult] = main(testMatrix, 'SJF', resourceConstraints, taskPriorities);

1. 查看与分析结果：

* 系统将自动弹出图形窗口显示调度甘特图。 * 在命令窗口或变量区查看返回的performanceMetrics（性能指标）和scheduleResult`（调度结果矩阵）。

系统要求

• 软件平台：MATLAB R2018a 或更高版本。
• 必要工具箱：无严格限制的核心工具箱要求，但确保MATLAB基础安装完整以支持矩阵运算和图形绘制功能。

文件说明

主程序文件整合了系统的核心流程，其功能包括调度参数的解析与验证、根据选定策略调用对应的调度算法引擎、执行车间作业的模拟推演、驱动甘特图可视化模块进行图形绘制，并最终计算汇总各项性能评价指标与详细的调度时间线结果。