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基于多Agent的化工批量生产调度系统研究

朱晖  
【摘要】:批过程生产方式的柔性操作特征使其能迅速响应市场需求的变化,因此正在化学工业中占据越来越重要的地位。在实际的批生产过程中,多种产品共享资源,这使其生产活动和经济效益极大地依赖于生产的计划和调度,因此建立一个完善的批过程生产调度系统具有非常重要的理论意义和应用价值。目前,大多数化工批过程调度系统计算速度缓慢且动态性能较差。多Agent技术具有自主性、分布性和协调性等特征,在实际应用中具有较高的求解效率和较强的鲁棒性,这为解决批过程调度问题提供了一种新方法。 基于多Agent技术,运用结构化集成调度理论,本文提出了一种新的化工批过程生产调度原型系统。系统将划分后的任务和资源都分别对应为Agent,Agent之间采用基于合同网的协议,通过多次协商过程完成任务的分配,管理Agent对整个系统进行协调和优化。同时,为了降低对管理Agent管理能力的要求,提高整个系统的稳定性,本文建立了基于分布式规则的调度策略,各Agent并行工作,分别独立地建立和执行规则。系统采用混合架构,通过高层Agent对低层Agent的管理来提高结果的全局性,同时又注重低层Agent的自治以提高系统的健壮性和适应性。系统中的Agent根据实际需要采用了反应型与混合型两种抽象结构。 最后,基于提出的生产调度原型系统,本文对某化妆品生产厂的调度进行了相关仿真。本文使用Java语言在IBM的Aglets平台上实现了仿真系统。仿真结果表明,系统可以为企业提供一个较合理的调度,在一定程度上减轻管理人员的负担,提高工作效率和资源利用率。


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