智能微型打印机系统的设计与实现

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1、广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）智能微型打印机系统的设计与实现徐峰二○一八年五月分类号：学校代号：11845UDC：密级：学号：2111505018广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）智能微型打印机系统的设计与实现徐峰指导教师姓名、职称：李杨副教授学科(专业)或领域名称：计算机科学与技术学生所属学院：计算机学院论文答辩日期：二〇一八年五月ADissertationSubmittedtoGuangdongUniversityofTechnologyfortheDegreeofMaster（MasterofEngineeringScience）Designandimp

2、lementationofanintelligentmicroprintersystemCandidate:XuFengSupervisor:Asso.Prof.LiYangMay2018SchoolofComputerScienceandTechnologyGuangdongUniversityofTechnologyGuangzhou,Guangdong,P.R.China,510006摘要摘要随着网络技术的发展，外卖网购等业务在人们日常生活中扮演着越来越重要角色，大量的商品交易对如今微型打印系统的可靠性、灵活性、自适应性等方面提出了更高的要求。但由于生产厂商通常

3、将研究重心放在如何提高微型打印系统的打印速度方面，忽略微型打印系统智能化服务的研究，使得在大规模连续打印中常发生诸如订单丢失、数据错乱等不可靠打印现象，而且传统微型打印系统的自适应能力不强、扩展性不高，很大程度上影响了微型打印系统的用户体验和微型打印行业的发展。在“中国制造2025”和“互联网+”的浪潮下，本文依托人工智能中的多智能体技术对微型打印系统进行智能化升级。本文通过分析双十一、618等大型互联网交易日中订单打印过程，利用多智能体技术对微型打印系统进行建模，对分配策略、状态监控、故障恢复等关键技术进行研究，同时，设计拥有高并发连续打印能力的智能微型打印系统，保

4、障微型打印系统在连续高并发打印过程中稳定性，提高微型打印系统面对不同打印场景的自适应性。本文在首先分析了单台智能微型打印机的分离式智能控制部件，提出了面向并行打印的智能控制单元，有效的提高了单台打印机的并行打印能力、可靠性以及灵活性。接着，在单台智能微型打印机的设计基础上，将系统内各类服务抽象为不同的智能体，采用多智能体技术构建智能微型打印集群系统，使得智能微型打印系统在分布式控制的架构下拥有高并发连续打印能力。接着，本文采用改进型合同网实现打印任务调度和动态资源规划，提高集群打印系统的对环境的自适应能力。此外，考虑到嵌入式微型打印机系统资源的稀缺，在局部打印任务和资

5、源调度中提出基于信任积分制的任务分配算法，保证信任度高的打印节点拥有更大概率获得订单，从而进一步的提高了智能微型打印机系统的可靠性。最后，本文完成了混合式智能微型打印机系统软硬件平台的设计开发。依托实验室广州威佳微型打印机80K7，采用STM32F2017VCT6开发板和UC/OS_II嵌入式系统，搭建了并行集群智能微型打印机系统，模拟现实微型打印系统的高并发连续I广东工业大学硕士学位论文打印场景，通过以太网连续打印5000份订单测试集群打印系统的打印性能。其次，采用人为模拟的方式对异常自动恢复功能进行测试。最后，本文使用MATLAB仿真测试验证信任度分配策略能有效降

6、低打印系统故障率。实验和仿真结果证明本文提出的技术方案相比于传统微型打印集群系统在打印速度上相差无几，但拥有更高的可靠性、自适应性以及灵活性。关键词：多智能体；微型打印机；分布式系统；任务分配IIABSTRACTABSTRACTWiththedevelopmentofnetworktechnology,thebusinessoftakeoutordersandonlineshoppingplaysamoreandmoreimportantroleinpeople'sdailylife.Alargenumberofcommoditytransactionshaveput

7、forwardhigherrequirementsonthereliability,flexibilityandadaptabilityofthemicroprintingsystem.However,becausethemanufacturersusuallyfocusonhowtoimprovetheprintingspeedofthemicroprintingsystem,theresearchontheintelligentserviceofthemicroprintingsystemisignored,andtheunreliablepri