3台柔性加工机器来加工3种工件;每个工件有三道加工工序,必须先加工前面的工序,才能加工后面的工序,每道工序可选择任一加工机器的空闲时间进行加工;工件1有10个,工件二有20个,工件三有30个; 工件一有三道工序,在三个机器上的加工时间分别为2 4 3 ;工件二有三道工序,在三个机器上的加工时间分别为5 7 6 ;工件三有三道工序,在三个机器上的加工时间分别为3 4 2;将每种类型的工件分为几个小的子批,在以后的每个工序加工过程中,子批保持不变,将一起进行加工;用matlab进行遗传算法编程,写出具体代码
时间: 2024-04-03 14:32:50 浏览: 151
好的,以下是用Matlab编写的遗传算法代码,实现将每种类型的工件分为几个小的子批,在以后的每个工序加工过程中,子批保持不变,将一起进行加工。
```matlab
% 遗传算法参数设置
popSize = 50; % 种群大小
maxGen = 500; % 最大迭代次数
pc = 0.8; % 交叉概率
pm = 0.01; % 变异概率
N = 3; % 机器数
M = 3; % 工件数
T = 3; % 工序数
Nmax = 10; % 工件1的数量
Mmax = 20; % 工件2的数量
Pmax = 30; % 工件3的数量
Tmax = [2 4 3; 5 7 6; 3 4 2]; % 加工时间矩阵
% 遗传算法初始化
pop = zeros(popSize, 9); % 种群初始化
for i = 1 : popSize
pop(i, :) = randi([0 1], 1, 9); % 随机生成二进制串
end
% 遗传算法迭代
for gen = 1 : maxGen
% 计算适应度值
fitness = zeros(popSize, 1);
for i = 1 : popSize
P = zeros(1, M); % 工件分批数量
for j = 1 : M
P(j) = bin2dec(num2str(pop(i, (j - 1) * 3 + 1 : j * 3))); % 将二进制串转换为十进制数
end
time = 0; % 总加工时间
for j = 1 : T
machine = zeros(1, N); % 机器的空闲时间
for k = 1 : N
machine(k) = time; % 初始化机器空闲时间
end
for k = 1 : max([P, 1]) % 对于每个子批
for m = 1 : M % 对于每种工件
if P(m) >= k % 如果该工件有该子批
for n = 1 : N % 对于每台机器
if time >= machine(n) % 如果机器已经空闲
time = time + Tmax(m, j); % 更新总加工时间
machine(n) = time; % 更新机器空闲时间
break; % 加工完成,退出循环
end
end
end
end
end
end
fitness(i) = sum(1 ./ time); % 计算适应度值
end
% 选择操作
idx = roulletSelect(fitness); % 轮盘赌选择
newPop = zeros(popSize, 9);
for i = 1 : popSize
newPop(i, :) = pop(idx(i), :); % 复制选中的个体
end
% 交叉操作
for i = 1 : 2 : popSize
if rand() < pc % 判断是否进行交叉
p1 = newPop(i, :); % 选择父代个体1
p2 = newPop(i + 1, :); % 选择父代个体2
c = crossOver(p1, p2); % 单点交叉
newPop(i, :) = c(1, :); % 存储子代个体1
newPop(i + 1, :) = c(2, :); % 存储子代个体2
end
end
% 变异操作
for i = 1 : popSize
if rand() < pm % 判断是否进行变异
newPop(i, :) = mutation(newPop(i, :)); % 随机变异
end
end
% 更新种群
pop = newPop;
end
% 输出最优解
bestIdx = find(fitness == max(fitness));
bestP = zeros(1, M);
for i = 1 : M
bestP(i) = bin2dec(num2str(pop(bestIdx, (i - 1) * 3 + 1 : i * 3)));
end
disp(['工件1分为' num2str(bestP(1)) '个小批,工件2分为' num2str(bestP(2)) '个小批,工件3分为' num2str(bestP(3)) '个小批。']);
% 轮盘赌选择函数
function idx = roulletSelect(fitness)
fitness = fitness / sum(fitness); % 归一化适应度值
cumFitness = cumsum(fitness); % 累计适应度值
idx = zeros(length(fitness), 1);
for i = 1 : length(fitness)
r = rand(); % 生成随机数
j = find(cumFitness >= r, 1); % 选择符合条件的个体
idx(i) = j;
end
end
% 单点交叉函数
function c = crossOver(p1, p2)
point = randi([1 length(p1) - 1]); % 随机选择交叉点
c = zeros(2, length(p1));
c(1, :) = [p1(1 : point) p2(point + 1 : end)];
c(2, :) = [p2(1 : point) p1(point + 1 : end)];
end
% 随机变异函数
function m = mutation(p)
pos = randi([1 length(p)]); % 随机选择变异位置
m = p;
m(pos) = ~m(pos); % 变异
end
```
在运行代码之前,需要先根据实际情况修改参数和数据。在运行代码之后,程序会输出最优解,即分为几个小的子批的工件分批处理方案。
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