基于多Agent的制造车间动态调度系统研究

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随着进入21世纪和全球制造时代的来临,制造环境变得更具有动态性和竞争性,个性化的市场需求和竞争的压力要求现代制造系统进一步向敏捷化、智能化、集成化和全球化方向发展。随之而来,调度作为制造系统的核心功能之一,也需要寻求新的研究和解决方法。 Agent范例具有智能性、自治性及合作能力等许多优良的特性,为解决现代制造系统的车间动态调度问题提供了一条新的有效途径。 本文从制造系统的需求和发展趋势出发,研究基于多Agent的制造车间动态调度问题,通过建立一个基于多Agent的制造车间动态调度原型系统,对Agent理论与技术在智能制造中的应用进行了探索性研究。主要研究内容包括: 首先,建立了基于多Agent的制造车间动态调度系统的结构模型。该结构以管理Agent、工件Agent和资源Agent作为三类基本组件,以分布式结构作为系统的体系结构框架。同时,为满足Agent自主决策与交互的需要,还设计、建立了各Agent类的内部模型。 其次,提出了基于“规则协商”的调度机制和调度策略。将基于规则的调度方法与Agent之间的协商机制相集成,为实现Agent之间的协调与合作提供了合理的运行机制和运行策略,以充分发挥各Agent的智能性、自治性和协调能力,在实现分布式系统的开放性和柔性的同时,使系统具有一定的全局优化能力和对动态环境的适应能力。 再次,建立了基于多Agent的制造车间动态调度原型系统。应用Java和面向对象技术,建立了多Agent系统中的智能Agent对象和系统所需的其他非智能对象的模型,建立了多Agent系统的通讯模型,完成了软件系统的设计与开发,从而为研究基于多Agent的调度方法和策略提供了一个仿真实验平台。 最后,采用基于“规则协商”的调度机制,针对常规情况和有急件、机器故障等异常情况的制造车间动态调度问题,在所开发的调度原型系统上进行了仿真研究,并对SPT、LPT、FOPNP等经典的调度策略在基于多Agent的制造车间动态调度研究中的应用进行了仿真研究和分析。沈阳工业大学硕士学位论文 研究与仿真实验表明,所建立的基于多Agent的分布式调度系统能够处理包括突发事件在内的制造车间动态调度的实际问题,具有良好的柔性、开放性和一定的优化性能,满足现代制造的需要。
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