基于Agent的智能制造系统模型的研究.doc

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1、基于Agent的智能制造系统模型的研究3制造系统的Agent模型3.1制造系统的特点制造系统通常都由若干完成不同制造了任务的环节组成。一个零件的加丁过稈通常要经过多个设备或多个环节，其中每个设备或功能结点都需独立白主地作岀局部决策，来完成局部的制造了任务，同时又要相互协调，以完成系统整体H标。所以可以说制造系统屮的活动木身就具有分布式的特点针对制浩系统屮生产活动的这种既自治又合作的特点，我们可以把一个产品从设计到市场的整个制造销笛过稈描述成一种典型的多Agen问题求解过稈，其屮加工过程屮的不同功能结点、不同的环节都可以理解为该过程屮的Agent,系统中每一功能

2、都可由单个Agent或组织良好的Agent群来实现。3.2面向领域的Agent模型在木文的2」节中介绍了两种结构的Agent,在实际的控制系统或问题求解领域屮，如包含多资源、多设备和需要多种决策方法和协作方法的制造系统的多Agent模型屮可能既有反应式结构的Agent又有审慎式结构的Agent，同时，由于这两种结构木身的局限性，可能并不适合描述制造系统屮的某些特痢、''/「用，近年R岀现的具有混合式体系结构的Agent可以用来描述这些特殊应用。混合式结构Agent的特点是包含了审慎式和反应式两个了系统，通常这两个了系统是分层次的，前者建立在后者的基础Z上，这种

3、结构融合了经典和非经典的人工智能方法。我们也基于这种思想建立了一个血向制造领域的Agent模型，图3为该模型的功能结构图。图3Agem模型的功能结构图3.3企业的多Agent系统模型一个生产企业或工厂通常包含计划、运输、采购、加」:笠多种职能部门，我们称其为组成企业的各个功能单元，这些单元都有自己的特点和专有知识及规划和决策能力，我们用计划.Agent.加工Agent和运输Agent等来抽象地代表一个企业屮完成相应功能的单元，同时用一定的体系结构把他们联系在一起，从而形成企业的多Agent系统模型，如图4所不。再进一炎根据企业的实际情况和建模的需要，每个单元A

4、gent又可以逐步细分，建立该功能单元的多Agent模型，如加工单元可能代表一个或多个实际的加一｝一车河（作业车间）.FMS或一组加1设备的集合下面一节即介绍了一个作业车间（在企业模型屮用加I'Agent来代表）的多Agent系统模型。田4企业的多Agml楔型3.4作业车间的多Agent系统模型传统的车间层控制系统基于三层结构，最上层为总控部分，监视整个车间的活动、负责任务调度和安排工件加工路径，屮间层管理机床操作和负责下载丁件程序，最下层控制实际工作站操作。这种集屮或递阶的控制方式往往不能满足实际加工环境不确定性和复杂性的要求，同时也不能充分发挥其各个组成单

5、元的能力，灵活性和适战性较差。目前现代化的作业车间中的各种资源设备基木上都使用了计算机控制，如数控机床等，并且可以通过网络互相传递信息，这就为我们在车间层引入多Agent系统的思想奠定了基础。在作业车间一层。分解Agent的粒度可以不同.shows］采用了一种大粒度的分解方法，即把纟R成作业车间或FMS的加工单元抽彖成Agent,没有貞接面对实际的加工设备，我们采用复合分解的方法即血向任务和血向资源的方法和小粒度的划分方法分解出车间管理、在制工件、AGV、刀具、机床、装卸站等Agent,这些Agent通过局域网或现场总线交换信息，使用一定的协作规范來共同完成加

6、工丁•件的目标，其示意图如图5.从图5可以看出，整个作业车间的控制方式变成了一种完全平行的结构，在制工件Agent通过与机床Agent的协商获得El身的加工，机床Agent通过与刀具、托盘及AGV等Agent的协商获得加工条件等等。图5作业车间的多Agent模型