基于Agent理论的舰船机电设备协同控制的应用研究

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随着对舰船作战与应变等综合能力要求的提高,舰船机电设备的控制将趋于自动化和智能化,对舰船机电设备的协同控制也提出了新的要求。对于Agent(智能体)技术,特别是多Agent技术的研究,无疑为舰船机电设备的协同控制提供了直接的理论支持和技术支持。 本文在个体Agent理论和技术的基础上提出了多Agent系统MAS(Multi-agent System)的构建策略和方法,并构建了舰船运动控制MAS。内容主要有: (1)根据舰船运动的复杂性和动态性,用Agent思想构建了舰船运动控制MAS的总体框架,舰船运动MAS系统主要由任务规划Agent、航行信息Agent、协同控制Agent、舰船执行设备Agent、航海信息测量Agent和公共数据库等组成,并在此基础上进行了舰船运动控制MAS体系的研究。 (2)本系统提出了一种改进的遗传算法来解决航线任务的分配问题并详细介绍了它的优化过程和原理。 (3)根据舰船运动的特点,提出了一种混合航线的快速计算方法,并选用了一种最佳的航向控制策略——自整定模糊PI自动舵控制。应用模糊集合理论解决FC参数的自整定问题,不但可以实现参数的在线动态修改,而且可以进一步提高模糊控制系统的自适应能力。同时,以舰船智能避碰Agent的研究为例,描述了构建关系型避碰数据库和避碰专家系统的设计过程。 (4)针对船舶运动控制特点提出了由用户定义层、协同服务层和数据平台层组成的舰船运动协同控制MAS系统,以此解决舰船多Agent的自学习与自适应、即插即用、协同控制和冲突消解等问题。 (5)详细描述了MAS系统的设计和实现,包括系统的设计思路、软件结构、功能和用户界面等,并通过实例对整个MAS系统进行了验证,说明该系统能有效的解决舰船运动协同控制的问题。
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