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分布式网络化制造系统的若干关键技术研究

作　者: 黄新春
导　师: 阎树田
学　校: 兰州理工大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 分布式网络化制造合作模型 Agent技术 STEP-NC控制器信息交互协作智能数控设备
分类号: TH164
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

在全球化浪潮的冲击和高速发展的高科技的推动下,制造企业的经营、生产战略与活动应面向全球,充分合理利用以信息技术为代表的高科技,建立和实现基于分布式网络化体系结构的组织、生产和管理模式,以快速、灵活地组织和利用各种分布式的、异构的制造资源,谋求企业间的相互合作、共同寻求市场机遇,在激烈的市场竞争中求得生存与发展。为此,本文从以下几方面对分布式网络化制造系统若干关键技术展开研究:首先,论述了分布式网络化制造的定义、内涵、特征以及使能技术,提出了Agent技术在应用于分布式网络化制造系统中的若干特征属性,构建了多Agent体系结构,并对多Agent系统在分布式网络化制造系统中的交互、运行模式和协作与协商机制进行了分析。介绍了基于CORBA的多Agent系统集成框架,以及集成框架中的交互与通信机制,从而建立基于多Agent系统的分布式网络化制造系统模型,并对于建立模型的策略、合作模型、组织模型和合作对象的选择、合作模型中多Agent系统的任务分配与协作和规划与协调进行分析。分析了智能数控系统的功能与特点,通过对于数控设备Agent模型、数控设备网络运行环境、智能STEP-NC控制器的运行模式和实现方法的研究,从而创新性的建立了基于智能STEP-NC控制器的支持分布式网络化制造的智能数控设备系统,实践性的运用了基于Agent的分布式网络化设备实施技术。同时,通过对于仿真Agent体系结构的研究,建立智能数控设备的分布式任务的仿真模型,并对于建立模型进行任务的分配,通过遗传算法优化和甘特图的显示,验证了系统的可行性。分布式网络化制造系统是对传统的制造模式的扬弃和创新,是当前先进制造模式研究的热点。目前,分布式网络化制造系统理论研究取得一定的进展,应用研究则相对滞后,尤其是适用于我国目前制造业现状的应用研究尚处在起步阶段。因此,对分布式网络化制造系统若干关键技术问题进行探讨具有重要的理论和应用价值。

全文目录

目录  5-7
摘要  7-8
Abstract  8-10
插图索引  10-11
附表索引  11-12
第一章绪论  12-24
  1.1 制造系统的发展及其演变  12-16
    1.1.1 制造系统与制造模式  12-14
    1.1.2 网络化制造的产生和发展  14-15
    1.1.3 现代网络化制造系统的分布式特点  15-16
  1.2 分布式网络化制造系统及其国内外研究现状  16-22
    1.2.1 分布式网络化制造系统的概念和结构  16-18
    1.2.2 分布式网络化制造系统的特征和关键使能技术  18-20
    1.2.3 分布式网络化制造系统的研究现状  20-22
  1.3 论文研究的主要出发点与意义  22-23
  1.4 论文的主要研究内容和组织结构  23-24
第二章分布式网路化制造系统中的Agent技术研究  24-36
  2.1 Agent技术现状  24-25
  2.2 Agent系统的技术原理  25-32
    2.2.1 Agent及多Agent系统定义  25-29
    2.2.2 Agent及多Agent系统的技术原理  29-30
    2.2.3 分布式网络化制造系统中的Agent及多Agent系统  30-32
  2.3 多Agent系统的体系结构  32-35
    2.3.1 多Agent系统体系结构的概念  32-34
    2.3.2 多Agent系统的运行模式  34
    2.3.3 多Agent的协作与协商机制  34-35
  2.4 本章小结  35-36
第三章基于Agent的分布式网络化制造系统集成建模  36-52
  3.1.基于Agent的分布式网络化制造系统集成框架  36-41
    3.1.1 CORBA技术体系  36-37
    3.1.2 基于CORBA的多Agent系统集成框架  37-39
    3.1.3 集成框架中多Agent系统的交互与通信  39-41
  3.2.基于Agent的分布式网络化制造系统建模  41-49
    3.2.1 多Agent系统体系结构的建模  41-42
    3.2.2 多Agent系统的分布式合作  42-44
    3.2.3 组织模型与合作对象的选择  44-46
    3.2.4 多Agent合作结构及模型  46-47
    3.2.5 多Agent合作之间的任务分配与协作  47-48
    3.2.6 多Agent的规划与协调  48-49
  3.3.系统模型软硬件体系结构及配置  49-51
  3.4 本章小结  51-52
第四章分布式网络化制造系统中的智能数控设备研究  52-76
  4.1 基于Agent的智能数控设备模型及分布式运行模式  52-56
    4.1.1 智能数控系统的功能与特点  52-53
    4.1.2 数控设备Agent模型  53-55
    4.1.3 数控设备Agent与数控设备的连接及运行模式  55-56
  4.2 适用于分布式数控设备的智能STEP-NC控制器系统  56-63
    4.2.1 智能STEP-NC技术背景  56-57
    4.2.2 智能STEP-NC控制器功能及交互模式  57-58
    4.2.3 智能STEP-NC控制器模型设计  58-61
    4.2.4 智能STEP-NC控制器的实现方法  61-63
  4.3 基于智能STEP-NC控制器的分布式智能数控设备体系建模  63-66
    4.3.1 体系结构  63-64
    4.3.2 智能数控设备原型系统  64-66
  4.4 基于智能STEP-NC控制器的分布式智能数控设备体系仿真  66-75
    4.4.1 Agent的仿真技术原理  66-67
    4.4.2 仿真过程中Agent的运行机制  67-69
    4.4.3 分布式智能数控设备体系功能结构分配招标机制  69-72
    4.4.4 分布式智能数控设备的仿真研究  72-75
  4.5 本章小结  75-76
结论  76-78
参考文献  78-81
致谢  81-82
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录  82

分布式网络化制造系统的若干关键技术研究

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