多主體協(xié)作結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測是當(dāng)前工程界與學(xué)術(shù)界的一個(gè)研究熱點(diǎn)，已在多個(gè)領(lǐng)域取得不少進(jìn)展，但要真正將其實(shí)用化，必須解決大范圍集成問題。實(shí)際大型結(jié)構(gòu)中，傳感器數(shù)目多、種類繁雜，傳感器信息是分散、分布、不同種類的。為了能夠有效地協(xié)調(diào)、管理大型結(jié)構(gòu)中的分布式監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，本文將人工智能領(lǐng)域的多主體技術(shù)應(yīng)用到結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測領(lǐng)域，建立多主體協(xié)作結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)。針對實(shí)際大型平板結(jié)構(gòu)進(jìn)行了功能驗(yàn)證，驗(yàn)證了多主體協(xié)作結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的有效性，并在研究中初步提出了移動(dòng)主體協(xié)

2、作技術(shù)在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測中的應(yīng)用，優(yōu)化了系統(tǒng)的性能。本文的工作有助于促進(jìn)結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)的實(shí)用化。 論文的主要工作和創(chuàng)新性成果如下： （1）研究了多主體協(xié)作結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)及構(gòu)造原理。研究了主體BDI模型；從思考型主體、反應(yīng)型主體、混合型主體中選取設(shè)計(jì)了不同主體的結(jié)構(gòu)；研究了主體間的通信語言KQML；采用結(jié)合網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和層次結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)的復(fù)合結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了多主體協(xié)作結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。 （2）提出了多主體協(xié)

3、作結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)造過程，建立了多主體協(xié)作結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)框架。建立了7類健康監(jiān)測系統(tǒng)智能主體及確立了主體間的協(xié)作、協(xié)調(diào)、協(xié)商機(jī)制；提出采用本體設(shè)計(jì)規(guī)范系統(tǒng)中概念間的關(guān)系；采用推進(jìn)器（Facilitator）設(shè)計(jì)作為主體間的橋梁作用，實(shí)現(xiàn)了主體之間真正自主地、有效地協(xié)作。 （3）提出在多主體協(xié)作結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)中采用黑板協(xié)作方法解決單個(gè)損傷評估主體不能解決的難題，采用信息融合中的D-S證據(jù)方法解決結(jié)果沖突問題；提出采用功能精

4、確的協(xié)同方法作為子系統(tǒng)間的協(xié)作方法，在子系統(tǒng)間設(shè)立共享信息管理主體，建立分布式數(shù)據(jù)庫為當(dāng)?shù)刈酉到y(tǒng)提供服務(wù)，并通過子系統(tǒng)間信息共享的方式協(xié)同解決大型結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測工作。 （4）將多主體協(xié)作健康監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用于大型平板結(jié)構(gòu)，針對三種典型監(jiān)測對象：應(yīng)變分布、螺釘松動(dòng)、沖擊載荷進(jìn)行了分布式監(jiān)測、協(xié)作功效、健康監(jiān)測功效等系統(tǒng)功能的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。提出采用基于案例的推理(CBR)技術(shù)作為診斷主體的協(xié)調(diào)機(jī)制，提出采用循環(huán)激勵(lì)-依次傳感方案解決大型結(jié)構(gòu)中