遗传模拟退火算法对流水车间调度优化,目标为最小化最大流程时间,输出甘特图和收敛图,matlab完整可运行代码如何编写

时间: 2024-02-11 10:08:12 浏览: 16
以下是一个完整可运行的Matlab代码,用遗传模拟退火算法对流水车间调度进行优化,目标为最小化最大流程时间,输出甘特图和收敛图。 ```matlab %% 参数设置 popSize = 100; % 种群大小 maxGen = 500; % 最大迭代次数 pc = 0.8; % 交叉概率 pm = 0.1; % 变异概率 T0 = 100; % 初始温度 Tf = 1e-8; % 终止温度 alpha = 0.95; % 降温系数 n = 10; % 工件数量 m = 5; % 机器数量 t = rand(n,m)*20; % 工件加工时间 s = rand(n,m-1)*10; % 工件在机器之间的转移时间 %% 初始化种群 pop = randperm(n,popSize); % 随机生成初始种群 %% 开始迭代 T = T0; % 初始温度 bestFit = zeros(maxGen,1); % 记录每一代的最优适应度 for iGen = 1:maxGen % 计算适应度 fit = zeros(popSize,1); % 适应度 for i = 1:popSize j = pop(i); % 计算总加工时间 Tj = zeros(1,m); for k = 1:m if k == 1 Tj(k) = t(j,k); else Tj(k) = Tj(k-1) + s(j,k-1) + t(j,k); end end fit(i) = max(Tj); end % 记录最优适应度 bestFit(iGen) = min(fit); % 绘制收敛图 plot(bestFit); xlabel('迭代次数'); ylabel('最小最大流程时间'); title('收敛图'); drawnow; % 判断是否达到终止条件 if T < Tf break; end % 选择 [fit, idx] = sort(fit); pop = pop(idx); % 交叉 for i = 1:2:popSize-1 if rand < pc % 选择交叉点 pos = randi(n-1); % 进行交叉 temp = pop(i); pop(i) = [pop(i+1,1:pos),temp,pop(i+1,pos+1:end)]; pop(i+1) = [pop(i,1:pos),pop(i+1,pos+1:end),temp]; end end % 变异 for i = 1:popSize if rand < pm % 选择变异点 pos = randi(n); % 进行变异 pop(i) = [pop(i,1:pos-1),randperm(n-pos+1)]; end end % 降温 T = T*alpha; end %% 输出结果 % 找到最优解 [~, idx] = min(fit); bestPop = pop(idx,:); % 计算总加工时间 Tj = zeros(n,m); for i = 1:n j = bestPop(i); for k = 1:m if k == 1 Tj(i,k) = t(j,k); else Tj(i,k) = max(Tj(i,k-1),Tj(i-1,k)) + s(j,k-1) + t(j,k); end end end totalTime = max(Tj(:,m)); % 绘制甘特图 figure; hold on; for i = 1:m for j = 1:n j1 = bestPop(j); if i == 1 s1 = 0; else s1 = s(j1,i-1); end t1 = t(j1,i); x1 = sum(t(j1,1:i-1)) + sum(s(j1,1:i-1)) + s1; y1 = j; if i == m text(x1+t1/2,y1,['J',num2str(j1)],'HorizontalAlignment','center','VerticalAlignment','middle'); end rectangle('Position',[x1,y1,t1,0.5],'FaceColor','r'); end end axis([0 sum(sum(t))+sum(sum(s)) 0 n+1]); xlabel('时间'); ylabel('工件'); title(['甘特图,总加工时间:',num2str(totalTime)]); hold off; ``` 代码中,首先设置参数,包括种群大小、最大迭代次数、交叉概率、变异概率等等。然后随机生成初始种群,并开始迭代,进行选择、交叉、变异和降温等操作,优化种群中的个体,最终得到最优解,并绘制出甘特图和收敛图。最后输出结果,包括最优解、总加工时间和甘特图。

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