在国内外首次将人工智能领域的最新成果- - 多智能主体系统,和自动控制领域的最新成果- - 混杂控制理论,应用于工程机械机群的智能化中。在对工程机械机群进行单机智能化的基础上,应用混杂系统论、多智能体系统、知识库等理论和方法,对工程机械机群进行智能化。研究复杂施工环境下的多智能主体系统混杂控制问题包括多智能主体系统的系统体系研究,工程机械机群的混杂特性和混杂控制研究,多智能主体系统的动态调度研究,人-机共栖主体的研究,以及多智能主体仿真系统的研究。本研究的目的是将多智能体系统以及混杂系统理论与工程机械实际结合起来,发展多智能体技术及混杂系统理论,进一步提高工程机械机群的智能化水平,提高施工质量,减少施工消耗。因此,本研究在理论上有突破,可达到国际先进水平。并且,本研究将带来巨大的经济和社会效益,有力促进我国工程机械行业抢占技术制高点,很好应对加入WTO后的国际竞争。
研究出基于多智能主体系统的工程机械机群智能化专有技术 1) 首次运用了智能控制中最先进的多主体技术建立了工程机械机群混合分层多主体结构,并在多智能主体平台MAGE上得以实现。既保证了单机的灵活性,又避免了施工调度的盲目性; 2) 首次运用控制理论中前沿的混杂控制方法对沥青混合料的供应链进行了研究,实现了对拌和机生产的切换控制,避免了窝工、待料现象。并提出了优化供料设备调配的队列法; 3) 首次利用基于多主体技术的Petri网理论对工程机械机群的并行、异步、分布、并发的机群工作流进行了动态的模拟,从而提出有效的机群工作流控制策略;利用基于多主体技术的蚁群算法对机群进行了动态调度研究,给出了机群优化配比的调节域; 4) 首次将容错策略应用于具体设定了各个单机主体的功能,并结合单机智能故障诊断系统提出了以主控主体为核心的混合实时任务容错调度机制,有效地减少了单机数;将信息融合技术应用于筑路质量的研究。提出了基于时间序列的信息融合方法,有利于在线学习和预测,保证筑路质量; 5) 进行了工程机械机群混杂控制的动态仿真实验,用VC++和ACL混编技术设计了工程机械机群多智能主体系统的仿真系统。