面向网络化制造的智能监控技术研究

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1、四川大学博士学位论文面向网络化制造的智能监控技术研究姓名：熊瑞平申请学位级别：博士专业：机械制造及其自动化指导教师：殷国富20060420iSS=二“0￡。四川大学博士学位论文如机电设备远程实时控制、远程状态监测与故障诊断等。2．研究和讨论了网络控制系统的时延与拥塞、采样周期与控制周期的选择等问题对网络控制性能的影响，对网络控制系统的稳定性、工作时序等进行了分析，在此基础上提出了一种基于Web的远程监控系统实施方案，阐述了该系统的结构和原理，针对指令型控制信号在网息传输中的不确定延时，采用缓冲器技术设计了时延补偿器，改善了系统的控制性

2、能。从身份认证、超时自我保护、用户冲突等三方面论述了系统的安全策略机制。并且选择TCP协议及ActiveX技术来实现系统软件。3．提出了一种基于H。鲁棒控制理论的电液位置伺服远程实时控制系统的结构，针对连续型控制信号在网络传输中不确定时变延时，设计了H。控制器来改善电液位置伺服远程控制系统的鲁棒跟踪性能，并作了仿真研究。通过仿真表明设计的H。控制器不仅可以得到期望的稳定控制，还能降低时延对系统的影响。4．现场工业设备智能控制单元是实现设备远程控制的基础。在分析现场设备功能结构基础上提出了一种现场设备智能控制单元模型；采用通断电液控制理

3、论设计开发了基于PLC的通断电液位置现场监控系统；采用单神经元自适应PID设计开发了基于Pc的气动力伺服现场监控系统；5．受生物免疫系统的启示建立的人工免疫系统是一个不亚于神经网络系统的智能系统。通过对生物免疫系统与免疫应答过程的分析，给出了抗体的激励和抑制、抗体的克隆选择和变异等人工免疫模型。在分析传统人工免疫算法和负向选择算法的基础上，提出了一种改进的负向选择算法。结合液压泵壳体震动理论，将改进的负向选择算法应用于液压泵的故障诊断中，实现了基于人工免疫的故障智能诊断。6．基于多模冗余的智能容错控制技术是满足连续生产要求、提高系统可

4、靠性的最有效的手段之一。本文给出了智能容错控制的基本结构及原理，讨论了多模冗余智能容错控制方案及冗余度配置等容错控制技术，讨论了并联系统、旁联系统及表决系统的可靠性模型。从硬件冗余容错和软件容错两方面设计开发了基于多模型冗余容错的离心力气动力自动协调控制系统。7．采用人工智能理论对分布式远程故障智能诊断系统的众多研究中，多Agent系统为研究的主流之一。在构建远程智能故障诊断系统框架模型的基础Ⅱ摘要上，讨论了远程故障诊断的流程。在讨论和分析Agent及多Agent基本结构、功能模块的基础上，运用多Agent的建模理论，以液压系统的故障

5、诊断为例，给出了一种远程智能故障诊断的多Agent模式，分析了该系统的构成、协调机制，给出了该系统诊断任务分解与控制策略。8．在上述原理方法研究的基础上，以四川省重点科技攻关项目“基于Web服务技术的制造业信息化应用研究与开发”课题，中国工程物理研究院“离心力气动力自动协调控制系统”课题以及四川大学“液压泵性能试验台改造”等为背景建立了面向网络化制造的智能监控原型系统，分析了系统程序开发关键技术的实现方法，验证了本文提出的面向网络化制造的远程控制系统构建思想的可行性和实用性。关键词：远程监控；不确定时延；人工免疫机理；智能容错控制；远

6、程故障诊断；网络化制造Ill四川大学博士学位论文ResearchonIntelligentMonitorandControlTechnologyforNetworkedManufacturedMajorMechanicalManufacturingandAutomationPh．D．CandidateXiongRuipingSupervisorProf．Y'mGuofuAbstractTakingadvantageofthewidetlscandconvenienceofdatatransferonhtcrn瓯networkedman

7、ufacuning㈣canalmostinfinitelystretchtheopc／'adonbusinessofthecn嘧圃s∞．Itis神urgencywhicheverymodem∞teIpris龆implementingNMisconfrontedwiththathowtOenhanoetheshal：eofequipmentt'eSOUICz,howtOimplementthemonitorandcontrolandfaultdiagnosis，howtointegratedthedatanetwithcontrol慨H

8、owevcr,equipmentintelligentcontrolforNMisoncofl【eytechnologiestOsolvetheaboveproblem．Re．anhc】penterprL螂tOimplD