多智能体理论及其在厚度控制系统中应用的研究

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1、万方数据AThesisinControlTheoryandControlEngineeringResearchonMulti--AgentTheoryandItsApplicationinGaugeControlSystemByFuZiyingSupervisor：ProfessorLiuJianchangNortheasternUniversityJuly2012眦肿、，～叫川叫川‘～洲9～栅7肌舢≥一耵叫刖耵耵—tmm川1～mⅢ删ⅢlⅡ¨Ⅱ．mⅢ《)¨¨¨，l，船叫叫川_J一埔ⅢⅧL一万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和

2、致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢二￡L思。学位论文作者签名：缯橱嗾日期：二o／2．．∥．二2学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年。一年口一年半口学位论文作者签名：捌搔坎签字日期：2p肛．石．三

3、2导师签名：纠乏弓签字日期：工夕∥．石．．22．万方数据东北大学硕士学位论文摘要多智能体理论及其在厚度控制系统中的应用研究摘要近年来，随着工业过程控制系统的复杂化和控制要求的不断提高，传统的控制策略和单一的控制方法对复杂过程的控制越来越难以获得满意的品质，因此迫切地需要新理论的支撑。而多智能体理论对于复杂系统的强大表现力及其开放性、智能化的特点，使它成为支持现代工业控制系统的最佳理论选择之一。连续轧制过程是典型的复杂工业生产过程，而板带材厚度精度又是其重要的性能指标，因此将多智能体理论应用于厚度自动控制系统中，根据多智能体理论对控制系统按功能、任务和知识进行划分，进而研究智能体模型结构、

4、智能体间的协作协调机制以及多智能体控制系统的设计和实现。本文首先从厚度控制的基本概念入手，分析了板带材厚度波动的原因和厚度变化的规律，介绍了典型的厚度自动控制系统的基本形式及各自的优缺点。同时研究了多智能体系统的基础理论，对智能体和多智能体系统的基本概念、体系结构、协作协调方法、通信机制等问题进行了详细的描述。其次，在同时借鉴了现有厚度自动控制系统的经典方法和先进的多智能体理论技术的基础上，设计了基于多智能体的板带材厚度自动控制系统。多智能体厚度控制系统主要由AGC智能体、预测智能体、决策智能体和管理智能体组成，其中AGC智能体中包含厚度计AGC和张力AGC两种控制方法，通过两者的优势互

5、补实现基本的控制任务；预测智能体的目的是快速、精确地预测轧出厚度和塑性系数，进而提升轧机厚度控制精度和执行效率；AGC智能体间的协作机制则需要决策智能体支持；管理智能体以系统运行的安全性和稳定性为主要指标，监督、管理、协调各个智能体和信息。最后对实现智能体功能所需的改进方案和算法进行了研究。其中预测智能体采用了基于GA．AdaBoost的BP神经网络以提升参数预报能力，同时设计了基于神经模糊推理系统的决策智能体以改进AGC智能体间的协作机制。通过仿真实验，对多智能体厚度控制系统整体的性能进行了验证。关键词：多智能体系统；厚度自动控制：神经网络；厚度预测；神经模糊系统．II—万方数据东北大

6、学硕士学位论文AbstractResearchonMulti··AgentTheoryandItsApplicationinGaugeControlSystemAbstractInrecentyears，withthecontinuousimprovementofthecontrolrequirementsandthecomplexityoftheindustrialprocesscontrolsystems，traditionalcontrolstrategiesandsimplecontrolmethodsaremoreandmoredifficulttoobtainsatisfac

7、toryqualityincomplexprocesscontrol，thusthesupportofthenewtheoryisurgentlyneeded．Thepowerfulexpressionofmulti-agenttheoryaboutcomplexsystemsanditsopen,intelligentfeatures，makingitbecomethebesttheorytosupportmodemindustr