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本文的研究课题来源于国家自然科学基金预研项目《空天飞机的鲁棒自适应控制技术》,目前各国都积极参与此项研究,其中美国已有了实际的工程应用,而我国在这方面与国外相比还存在较大的差距。本文以空天无人飞行器为研究对象,从理论和工程上比较系统的展开在无人飞行器中使用Multi-Agent 技术,进行自主控制研究。
研究复杂系统所采用的最终有效手段是系统仿真,而建模与仿真方法学是其中首要的问题,目前,基于Agent 的建模与仿真方法学是最具活力、有所突破的仿真方法学。本文的研究内容集中在,依据基于Agent 的建模与仿真方法学,对复杂系统进行进一步的、更大规模的建模与仿真,并进而达到理解和控制复杂系统行为的目的。 本文的研究工作分为四个部分。
第一部分,对复杂系统与复杂性科学的起源及其特点进行了描述,并且结合前人的研究成果,根据对复杂系统和复杂性的理解,在复杂系统分布仿真框架的指导下,提出使用了基于Agent 的复杂系统分布仿真平台JADE (Java AgentDevelopment Environment)。平台充分利用面向对象的设计思想,提供了最为有效的、无冗余的类层次结构,能够以最简单、最为灵活的方式对无人飞行器控制系统进行分布式仿真。
第二部分,对空天飞行器利用Prolog 语言开发了一个智能规划与调度演示系统。它的两个核心技术是基于模型的航天器功能与约束表达,以及基于约束传递的智能推理技术。
第三部分,对于FIPA 提供的Ontology 服务进行了分析和评价,从而得到其优缺点,并针对缺点对其进行改进。进而提出了改进的ONS (Ontology NameService )系统,此系统具有分布式的组织结构,按照领域分层的命名方法,以及高效的名字解析方法。
第四部分,通过轨道转移,这个应用实例,对于其设计的Multi-Agent 系统的各方面的参数和功能进行评估。