3台柔性加工机器来加工3个工件;每个工件均有三道工序; 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,用遗传算法在进行matlab编程
时间: 2024-03-17 09:40:11 浏览: 50
好的,这是一个典型的作业车间调度问题,可以使用遗传算法进行求解。下面是一个简单的Matlab代码实现:
```matlab
clc;
clear;
pop_size = 50; % 种群大小
iter_num = 100; % 迭代次数
pc = 0.8; % 交叉概率
pm = 0.01; % 变异概率
job_num = 3; % 工件数
op_num = 3; % 工序数
machine_num = 3; % 机器数
machine_time = [2 4 3; 5 7 6; 3 4 2]; % 加工时间矩阵
% 初始化种群
pop = zeros(pop_size, job_num*op_num); % 种群矩阵
for i = 1:pop_size
pop(i,:) = randperm(job_num*op_num); % 随机生成一个调度序列
end
% 迭代
for iter = 1:iter_num
% 计算适应度函数
fitness = zeros(1, pop_size);
for i = 1:pop_size
schedule = reshape(pop(i,:), [job_num, op_num]); % 将调度序列转换成二维矩阵表示
makespan = zeros(job_num, machine_num); % 记录每个工件在每个机器上的完成时间
for j = 1:op_num
for k = 1:job_num
machine_id = schedule(k, j); % 获取当前工序应该在哪个机器上加工
if j == 1 % 如果是第一道工序
start_time = 0;
else
start_time = makespan(k, machine_id); % 获取上一道工序在该机器上的完成时间
end
finish_time = start_time + machine_time(k, machine_id); % 计算完成时间
makespan(k, machine_id) = finish_time; % 更新完成时间矩阵
end
end
fitness(i) = max(max(makespan)); % 适应度函数为最大完成时间
end
% 选择
[sorted_fitness, index] = sort(fitness);
pop = pop(index,:);
pop = pop(1:pop_size,:);
% 交叉
for i = 1:pop_size/2
if rand() < pc
parent1 = pop(2*i-1,:);
parent2 = pop(2*i,:);
crossover_point = randi([1, job_num*op_num-1]);
child1 = [parent1(1:crossover_point), parent2(crossover_point+1:end)];
child2 = [parent2(1:crossover_point), parent1(crossover_point+1:end)];
pop(2*i-1,:) = child1;
pop(2*i,:) = child2;
end
end
% 变异
for i = 1:pop_size
if rand() < pm
mutation_point = randi([1, job_num*op_num]);
mutation_value = randperm(job_num*op_num, 2);
pop(i, mutation_point) = mutation_value(1);
pop(i, mod(mutation_point, job_num*op_num)+1) = mutation_value(2);
end
end
% 输出结果
disp(['Iteration ', num2str(iter), ': Best fitness = ', num2str(sorted_fitness(1))]);
end
% 输出最优解
best_schedule = reshape(pop(1,:), [job_num, op_num]);
disp('Best schedule:');
disp(best_schedule);
```
在该代码中,我们首先定义了一些参数,如种群大小、迭代次数、交叉概率、变异概率等。然后初始化种群,每个个体都是一个长度为 $3 \times 3 = 9$ 的调度序列,表示三个工件在三个机器上的加工顺序。然后进行迭代,每次迭代都计算种群中每个个体的适应度函数,这里我们采用最大完成时间作为适应度函数。然后进行选择、交叉、变异等遗传算法的基本操作,最终输出最优解。
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