基于多Agent的農(nóng)機系統(tǒng)控制模型與仿真研究.pdf

1、農(nóng)業(yè)機械化是推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的主要動力，農(nóng)業(yè)機械設(shè)備系統(tǒng)是農(nóng)業(yè)機械化的重要組成部分。在農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展中，對農(nóng)機系統(tǒng)的研究是不可避免的重點，充分掌握農(nóng)機系統(tǒng)內(nèi)部特點、結(jié)構(gòu)及其運行規(guī)律，對優(yōu)化農(nóng)業(yè)機械設(shè)備在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐中的運用并提高農(nóng)業(yè)的技術(shù)經(jīng)濟效益至關(guān)重要。然而，農(nóng)機系統(tǒng)是一個非常復(fù)雜的系統(tǒng)。本文基于控制理論、復(fù)雜系統(tǒng)理論、復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論及多Agent理論，并結(jié)合實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況，以Simulink及Repast為仿真研究平臺，對整個

2、農(nóng)機系統(tǒng)展開了研究與分析，以揭示農(nóng)機系統(tǒng)的內(nèi)部組成、結(jié)構(gòu)特點及運行規(guī)律。
　　本文在對國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上，從以下幾個方面對農(nóng)機系統(tǒng)進(jìn)行了較為深入的研究:
　　首先，依據(jù)控制理論從復(fù)雜系統(tǒng)視角出發(fā)，并結(jié)合實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況，提出合理的建模假設(shè)，構(gòu)建離散狀態(tài)空間下的農(nóng)機子系統(tǒng)控制模型。根據(jù)系統(tǒng)性質(zhì)的判斷依據(jù)，分析該系統(tǒng)模型的能觀性和能控性，以揭示農(nóng)機系統(tǒng)的內(nèi)在規(guī)律。構(gòu)建相應(yīng)的農(nóng)機子系統(tǒng)控制仿真模型，并采用Simulink軟

3、件作為研究平臺，對該系統(tǒng)模型進(jìn)行仿真驗證，從而實現(xiàn)對農(nóng)機系統(tǒng)中農(nóng)機種類、數(shù)量及機齡結(jié)構(gòu)分布與機齡狀態(tài)分布變化的量化研究。
　　其次，為深入掌握內(nèi)部緊密聯(lián)系的農(nóng)機系統(tǒng)，依據(jù)復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)，從多Agent角度出發(fā)，確定農(nóng)機系統(tǒng)的組成，將農(nóng)機系統(tǒng)劃分為若干個相互關(guān)聯(lián)的子系統(tǒng)。定義并描述農(nóng)機子系統(tǒng)的個體行為及交互行為，分析農(nóng)機子系統(tǒng)的性質(zhì)及結(jié)構(gòu)，研究農(nóng)機更新流程，并結(jié)合實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求確立基于MAS的農(nóng)機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
　　然后，剖析農(nóng)機

4、子系統(tǒng)的個體行為及交互行為，重點分析子系統(tǒng)之間的交互行為對農(nóng)機系統(tǒng)運行的影響，并依據(jù)多Agent系統(tǒng)理論解釋農(nóng)機系統(tǒng)的運行，分析農(nóng)機子系統(tǒng)的行為對農(nóng)機系統(tǒng)中農(nóng)機種類、數(shù)量及機齡結(jié)構(gòu)分布與機齡狀態(tài)分布變化的影響，并給出符合農(nóng)機系統(tǒng)演化的數(shù)學(xué)公式。
　　最后，依據(jù)多Agent理論，結(jié)合農(nóng)機子系統(tǒng)控制模型，通過Repast平臺展開對農(nóng)機系統(tǒng)建模與仿真的研究。結(jié)合實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況對系統(tǒng)進(jìn)行需求分析并設(shè)計開發(fā)框架，研究基于多Agent的農(nóng)機