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适用专业：机械设计制造及其自动化
适用年级：大学
论文编号：205198
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硕士论文-基于多智能体的车间调度系统的研究，共63页，40683字
摘 要
21世纪是信息时代，激烈的市场竞争向制造业提出新的挑战，旧的生产模式已经不适应现代化生产的要求，大规模信息制造系统的研究也已经成为当前的热点问题。但是信息制造系统内容复杂、范围广泛，很多领域的研究还很薄弱，车间调度系统的研究就是其中之一。车间是制造系统的基本单元，车间的控制结构影响着整个系统的性能，然而车间调度问题中大多具有 NP困难特性，有效的调度方法与优化己经成为先进制造技术的关键和基础。当前制造业的发展以网络化、智能化和敏捷化为主要方向。Agent技术的诞生为车间调度的研究提供了一个崭新的途径。Agent己成为分布式计算环境下的热门术语，Agent技术己成为当今人工智能研究的热点之一。
本文结合国内外研究现状，对传统的车间调度系统进行了深入分析，在传统调度系统的基础上，建立了一套基于多个智能体系统（Multi-Agent System）的车间调度系统模型，系统的智能化通过招标――投标过程来体现，系统的动态性、多目标优化性、全局最优化性，通过一套奖罚制度和综合评价标准来具体实现，本文对其数学模型做出了详细介绍。奖罚制度和综合评价标准，能够很好的满足现代制造系统的要求，很好的解决复杂车间的调度问题，对于实现车间调度智能化起到了重要作用。
文章首先介绍了Multi-Agent System结构模型和多Agent之间的协作机制以及适合于分布式控制的合同网模型。车间调度系统模型以任务Agent、设备Agent和协调管理Agent为基本单元。在车间调度中，招标――投标的具体实现方式如下：任务管理Agent首先对任务进行分解，根据任务的具体情况对资源Agent发放招标书；资源Agent接收到任务招标书时资源Agent根据自身情况进行招标评估，将投标书发送给协调管理Agent；协调管理Agent根据资源Agent的投标值裁定中标资源。任务Agent、资源Agent还都会对加工进行实时监控，出现意外情况立刻做出反映；协调管理Agent还负责存储调度记录，实现调度的智能化。
最后文章以张家口煤矿机械有限公司煤为研究对象，根据以上理论开发了智能调度系统软件，本系统采用Access数据库， Visual Basic语言，在windows2000的平台下开发。
关键词： Multi-Agent，招标――投标，奖罚系数，综合评价指标，动态调度
目 录
绪论………… 1
§1.1 引言… 1
§1.2 车间调度的现状与发展……… 1
1.2.1 车间调度的定义 1
1.2.2 车间调度问题的分类与特点 2
1.2.3 车间调度问题的现状……… 2
1.2.4 车间调度的优化目标与建模 3
§1.3 人工智能技术的发展………… 4
1.3.1 人工智能的发展历程……… 5
1.3.2 人工智能研究的主要内容… 5
§1.4 本课题的研究意义与主要研究内容……… 6
1.4.1 课题研究意义… 6
1.4.2 课题来源与主要工作……… 6
Agent与Multi-Agent模型…… 8
§2.1 智能体（Agent）的概念……… 8
2.1.1 Agent的定义… 8
2.1.2 Agent的特点与分类……… 8
2.1.2.1 智能体的特点 8
2.1.2.2 智能体的结构分类……… 9
2.1.3 Agent的基本结构……… 10
§2.2 多智能体系统（Multi-Agent System）…… 10
2.2.1 Multi-Agent体系结构…… 10
2.2.1.1 合同网结构 10
2.2.1.2 其它结构… 12
2.2.2 Multi-Agent体系特点…… 12
§2.3 Multi-Agent的通信………… 13
2.3.1 KQLM语言… 13
2.3.1.1 KQML语言规范……… 13
2.3.1.2 KQML语言对合同网的扩展……… 16
2.3.2 CORBA通信机制………… 17
2.3.3 Multi-Agent通信模型…… 17
§2.4 本章小结……… 18
Multi-Agent技术在车间调度系统中的应用…… 19
§3.1 车间调度与控制框架……… 19
3.1.1 车间制造系统的结构与组成………… 19
3.1.2 车间计划与调度模型…… 20
§3.2 基于Multi-Agent的车间调度系统模型… 21
3.2.1 Multi-Agent模型基础…… 21
3.2.2 Agent内部结构………… 21
§3.3 车间调度机制与优化目标… 23
3.3.1 车间调度机制 23
3.3.2 车间调度的规则和性能指标………… 24
§3.4 本章小结……… 26
调度过程与算法优化………… 27
§4.1 车间调度系统中招标――投标模型…… 27
4.1.1 招标――投标模型……… 27
4.1.2 招标――投标信息……… 28
§4.2 奖罚系数数学模型………… 30
§4.3 评估算法数学模型………… 31
§4.4 动态调度策略… 34
§4.5 简单自学习系统 35
§4.6 本章小结…………36
应用系统开发与运行实例…… 37
§5.1 系统开发背景… 37
5.1.1 研究对象生产现状与特征 37
5.1.2 解决方法…… 37
§5.2 系统开发……… 37
5.2.1 系统功能框图 37
5.2.2 流程设计…… 38
5.2.3 系统数据库的设计……… 40
5.2.4 系统主要界面 43
§5.3 本章小结……… 48
总结与展望 49
§6.1 总结 49
§6.2 展望 49
参考文献…… 51
致谢 54
攻读硕士研究生期间发表的论文…………55
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- 硕士论文-基于VB的多智能体车间调度系统研究
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发表于 2013-3-21 19:57:57