基于Multi-Agent的PC构件生产线智能控制系统的研究
发布时间：2023-08-03 17:50
建筑工业化已经成为国际建筑行业发展的主流,预制混凝土构件的工业化生产是建筑工业化的一个重要环节,而目前大多数国内预制混凝土构件生产线的智能化和信息化水平不高。为响应我国颁布的《中国制造2025》和“两化融合”战略,本文以预制混凝土构件(简称:PC构件)生产线控制系统为研究对象,致力于研究基于Multi-Agent的PC构件生产线智能控制系统。首先,通过调研该类生产线控制系统的国内外研究现状,引入了Multi-Agent控制理论,并深入分析了PC构件生产线智能控制系统的控制指标、控制和协作需求等问题,设计出了解决方案,确立了论文的研究内容及研究方法。其次,建立了PC构件生产线智能控制系统的Agent及Multi-Agent基本模型,具体包括Agent自适应模型、黑板会话模型、基于合同网机制的竞标模型等;并构建了PC构件生产线调度系统简化模型,分别进行了生产时耗、生产能耗、生产环境和生产健康的评估算法设计,其中生产能耗采用KNN(K近邻算法)机器学习算法进行评估;研究了基于订单堆积度的生产时耗与生产能耗的变权重综合评估调度算法。第三,完成了基于Multi-Agent的PC构件生产线关重件智...
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外研究现状与发展趋势
1.2.1 国内发展趋势
1.2.2 国外发展趋势
1.3 课题主要研究内容
第2章 PC构件生产线智能控制系统分析与方案设计
2.1 PC构件生产线简介
2.2 Multi-Agent基础理论
2.2.1 Agent概念与特征
2.2.2 Multi-Agent系统概念与特征
2.3 PC构件生产线控制指标分析
2.4 PC构件生产线控制需求性分析
2.4.1 工序复杂性分析
2.4.2 智能生产需求性分析
2.5 PC构件生产线协作问题分析
2.5.1 协作结构分析
2.5.2 协作任务分析
2.5.3 决策机构分析
2.6 本章小结
第3章 PC构件生产线智能体系统建模与调度算法研究
3.1 Agent模型
3.1.1 Agent基本模型
3.1.2 Agent自适应模型
3.2 Multi-Agent模型
3.2.1 Multi-Agent基本模型
3.2.2 黑板会话模型
3.2.3 基于合同网机制的竞标模型
3.3 智能评估调度算法数学基础
3.3.1 PC构件生产线调度系统简化模型
3.3.2 KNN机器学习算法
3.4 智能评估调度算法设计
3.4.1 生产时耗评估算法
3.4.2 生产能耗评估算法
3.4.3 生产环境评估算法
3.4.4 生产健康评估算法
3.5 基于配方的综合评估调度算法
3.6 本章小结
第4章 PC构件生产线关重件智能体控制系统的硬件设计
4.1 硬件选型
4.1.1 控制器选型
4.1.2 传感器选型
4.1.3 驱动器选型
4.2 基于EPLAN P8 的码垛机智能体电气接线图设计
4.3 基于现场总线的系统通讯网络设计
4.4 RFID硬件系统设计
4.4.1 RFID读写器
4.4.2 RFID频率选择
4.4.3 RFID预埋方式
4.5 本章小结
第5章 RFID系统与码垛机智能体控制系统的软件研发与仿真
5.1 基于S7-1200PLC的 RFID系统程序研发与仿真
5.2 基于S7-1200PLC的码垛机智能体程序研发与仿真
5.2.1 硬件组态
5.2.2 智能选窑程序
5.2.3 智能定位程序
5.2.4 智能交互程序
5.2.5 基于WINCC的智能定位程序仿真
5.3 本章小结
第6章 PC构件生产线智能调度算法的实现与验证
6.1 基于Python的 KNN机器学习评估调度算法程序研发与试验
6.1.1 历史数据的标准化与归一化处理
6.1.2 KNN机器学习评估调度算法程序研发与试验
6.2 基于HMI配方的变评估权重系数软件研发与仿真
6.3 本章小结
总结与展望
总结
展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及获得的成果
致谢
本文编号：3838538
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外研究现状与发展趋势
1.2.1 国内发展趋势
1.2.2 国外发展趋势
1.3 课题主要研究内容
第2章 PC构件生产线智能控制系统分析与方案设计
2.1 PC构件生产线简介
2.2 Multi-Agent基础理论
2.2.1 Agent概念与特征
2.2.2 Multi-Agent系统概念与特征
2.3 PC构件生产线控制指标分析
2.4 PC构件生产线控制需求性分析
2.4.1 工序复杂性分析
2.4.2 智能生产需求性分析
2.5 PC构件生产线协作问题分析
2.5.1 协作结构分析
2.5.2 协作任务分析
2.5.3 决策机构分析
2.6 本章小结
第3章 PC构件生产线智能体系统建模与调度算法研究
3.1 Agent模型
3.1.1 Agent基本模型
3.1.2 Agent自适应模型
3.2 Multi-Agent模型
3.2.1 Multi-Agent基本模型
3.2.2 黑板会话模型
3.2.3 基于合同网机制的竞标模型
3.3 智能评估调度算法数学基础
3.3.1 PC构件生产线调度系统简化模型
3.3.2 KNN机器学习算法
3.4 智能评估调度算法设计
3.4.1 生产时耗评估算法
3.4.2 生产能耗评估算法
3.4.3 生产环境评估算法
3.4.4 生产健康评估算法
3.5 基于配方的综合评估调度算法
3.6 本章小结
第4章 PC构件生产线关重件智能体控制系统的硬件设计
4.1 硬件选型
4.1.1 控制器选型
4.1.2 传感器选型
4.1.3 驱动器选型
4.2 基于EPLAN P8 的码垛机智能体电气接线图设计
4.3 基于现场总线的系统通讯网络设计
4.4 RFID硬件系统设计
4.4.1 RFID读写器
4.4.2 RFID频率选择
4.4.3 RFID预埋方式
4.5 本章小结
第5章 RFID系统与码垛机智能体控制系统的软件研发与仿真
5.1 基于S7-1200PLC的 RFID系统程序研发与仿真
5.2 基于S7-1200PLC的码垛机智能体程序研发与仿真
5.2.1 硬件组态
5.2.2 智能选窑程序
5.2.3 智能定位程序
5.2.4 智能交互程序
5.2.5 基于WINCC的智能定位程序仿真
5.3 本章小结
第6章 PC构件生产线智能调度算法的实现与验证
6.1 基于Python的 KNN机器学习评估调度算法程序研发与试验
6.1.1 历史数据的标准化与归一化处理
6.1.2 KNN机器学习评估调度算法程序研发与试验
6.2 基于HMI配方的变评估权重系数软件研发与仿真
6.3 本章小结
总结与展望
总结
展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及获得的成果
致谢
本文编号：3838538
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