制造过程智能化检测监控技术与系统研究

发布时间：2020-05-31 22:26

【摘要】：现代制造向着柔性化、集成化、智能化和虚拟化的方向发展，对制造过程的信息检测监控提出了新的要求，促使检测监控系统走向分布式和智能化。本论文应用分布式人工智能(DAI)以及其它相关理论对先进制造系统中的检测监控系统进行了研究。论文系统、全面地研究了基于分布式人工智能技术的检测监控系统的组成、构建及智能单元实现技术，研究成果为实现一种智能化的检测监控系统提供了相应的理论框架和可行性验证。论文首先从系统的角度分析了现代制造模式下分布式控制结构对于以往集中、递阶方式的优越性，提出了一种由管理单元和监控单元组成的分布式监控体系结构模型；基于这种体系和DAI的相关理论给出了一种检测监控系统的多Agent系统模型，奠定了研究智能化检测监控系统的基本思路与框架。在体系结构研究的基础之上，对智能检测监控单元的特性进行了分析，提出了面向检测监控系统的监控Agent和管理Agent的模型，从逻辑的角度全面描述了一种形式化的Agent实现框架。围绕着检测监控系统智能单元的实现方法，本文应用相关的理论对Agent各功能模块的具体实现技术进行了详细研究。针对监控Agent，提出了一种基于灰色关联理论的系统状态判别方法，用以实现监控Agent对设备状态的实时检测；给出了一种可以集成不同故障诊断方法的故障参数接口，研究了一种基于BAM神经网络与反向推理专家系统相结合的故障诊断机制；分析了Agent间的通信机制，从而制定了Agent间的基本通信行为及会话策略；为协调监控Agent内部模块的运行，建立了一种基于Petri网的控制模型。对管理Agent给出了监控任务分配的方法和冲突协调策略，并通过整体信息融合实现对系统状态的综合评判。对于软件的实现，研究了一种基于组件对象模型(COM)和模板的Agent软件开发方法，并开发了应用程序，为多Agent检测监控系统的运行提供了试验平台。论文以一个典型的柔性制造系统BQ-FMS为背景，建立了相应的检测监控多Agent系统。通过对该系统进行分析和研究，给出了系统运行的特点，在此基础上提出了Agent的各种相关行为策略。最后论文给出了一个具体的运行实例，在局域网环境下对论文的研究成果进行了相关试验和验证，为今后该方向的进一步研究提供了理论与实践基础。
【图文】：

组件图,模板,组件

系统服务器将请求服务的Agent名称及所请求的服务传给合适的receiver，receiver执行完该服务以后，返回信息有两种，一种是数值型，另一种是字符型。在图4.3.2.1中构建Agent的主要COM对象以一种模板的形式来实现，这样在进行软件开发时可在模板的基础上任意添加各种功能组件，从而提供一个具有开放性的开发环境。一个典型的模板结构如图4.3.2.2所示。模板上图4·3·2·2模板及外围组件留有IUnknown接口，相应的功能组件可以添加到该模板中，完成对应的数据处理功能。在一个模板中，可以添加多个组件，对应不同的数据处理方法。检测监控系统的软件Agent在模板的形式下不仅有利于软件的开发、更新和维护，更可在系统运行之前进行各种功能的配置，使得Agent具有各自独特的能力。利用上述方法

视图,视图,托盘,系统运行

系统登录过程中的管理Agent的一个视图见图5.3.2.图5.3.2.1系统登录过程中的一个视图。设备正常状态下的监控记录表5.3.2.1记录了各监控Agent在开始的一个时间段内和中间的一个时间段内任务执行情况，，其中时间记录为}.lC1所在计算机的局部时间。表5.3.2.1设备正常状态下一个时间段内各Agent的监控记录惠惠惠MCIIICHIIIAGVVVROBOTTTQXZZZZBCLLL管理理AAAAAAAAAAAAAAAAAgenttt1114:05:1222等待AGv运运空闲闲将工件从装装空闲闲空闲闲空闲闲系统启动动送送送工件件件卸送往MCIIIIIIIIIII1114:05:2222托盘进入入空闲闲托盘送出出空闲闲空闲闲空闲闲系统运行行检检检测测测检测测测测测正常常1114:05:3888托盘编码码空闲闲空闲闲空闲闲空闲闲空闲闲系统运行行识识识别检测测测测测测测正常常1114:05:5000工件定位位空闲闲空闲闲空闲闲空闲闲空闲闲系统运行行检检检测测测测测测测正常常1114:09:0111加
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：TH16

【引证文献】