中文摘要：

本研究以具有不确定性和随机性的复杂生产系统的生产控制为研究命题, 旨在建立起更体现现代制造业实际生产过程的生产控制模型, 同时兼顾系统中存在的干扰和约束(如随机订单、设备老化、产品内耗和切换成本等)因素的影响. 提出了一种新的递阶变时域滚动(HVRH)优化生产控制策略, 在理论上对HVRH控制策略的性质进行研究, 讨论策略的控制品质、单调性及其他相关特性, 对该策略进行分析和评估, 给出若干影响因素与HVRH控制策略的定性或定量关系, 这是本项目的主要创新点. 并在上述研究基础上构建具有实际应用价值的生产控制优化算法, 完善现有的生产控制优化理论. 该生产控制体系的建立, 对开发有自主产权的生产控制优化软件可提供理论与技术支持; 在信息化的今天, 可用于指导制造业进行优化生产, 提高我国制造业的效益和国际竞争力; 并有助于对具有一类复杂特性系统的优化控制研究提供新的思路和方法.

结论摘要：

由于FMS具有很好的柔性,使得该生产系统较传统的制造系统具有很大的优势,以至越来越多的生产企业采用FMS工作方式.可是,FMS高昂的成本要求对FMS的生产和维护进行有效的管理和调度成为必然,以应付不确定事件的发生,来满足市场的需求和降低生产成本.生产控制命题在此背景下应运而生,然而,生产控制优化命题研究中固有的计算复杂性和实现复杂性是阻碍理论转化为实际应用的主要因素.针对不可靠生产系统生产控制命题,本课题首先建立了兼顾系统中存在诸如设备故障、随机需求、次品产生及库存损耗等不确定事件发生的生产控制优化命题,然后基于所建立的生产控制优化命题,提出了递阶变时域滚动(HVRH)优化生产控制策略和Monte Carlo统计预测在线生产控制策略,分别分析了相应控制策略的属性并构建了具有实际应用价值的生产控制优化算法,以有效降低求解涉及模态藕合的非线性偏微分HJB方程及大规模动态规划问题的计算复杂性.研究的仿真结果验证了所提方法的有效性. 该生产控制策略可有效降低生产控制求解中的计算复杂性,为生产实际应用提供理论和技术支持,并为研究具有相同复杂结构特性系统的优化控制命题提供新的思路和方法.