智能化焊接制造系统MAS-MLD建模与协调控制方法研究

This project will study the control theory and its application technology of multi - agent system ( MAS ) coordination mechanism of intelligent welding manufacturing system ( IWMS ) and hybrid logic dynamic ( MLD ) of intelligent robot welding station( IRWS )..The research will be the MAS intelligent features based on IWMS and the MLD based on hybrid system (HS) characteristics of the IRWS welding process. The structure of the directed MAS network model of the "leadership - follow" mode of IWMS and IRWS's MAS is set up under the trigger of distributed events. A MAS - MLD uniform model description of IWMS is established for typical welding manufacturing process constraints. A MAS - MLD unified modeling and coordinating control method for IWMS is proposed. The research of this project has important theoretical creative significance and innovative value of application technology for IWMS system design, construction, operation and control, and have theoretical and technical reference significance for general intelligent manufacturing system characteristic analysis, design optimization and operation control.

本项目研究智能化焊接制造系统（IWMS）的多智能体系统（MAS）协调机制与智能化机器人焊接单元（IRWS）混合逻辑动态 (MLD)相结合的建模与控制理论方法及其应用技术。研究以IWMS的MAS为主的智能特征和IRWS焊接过程的MLD为主的混杂系统（HS）特性，建立IWMS与IRWS的MAS在分布式事件触发下的“领导-跟随”模式的有向MAS网络模型结构；针对典型焊接制造工艺约束，建立IWMS的MAS-MLD统一模型描述；提出IWMS的MAS-MLD统一建模与协调控制方法。本项目研究对于IWMS系统设计、建造以及运行及控制具有重要的理论创性意义和应用技术的创新价值。对于一般智能制造系统特性分析、设计优化以及运行控制具有理论和技术参考意义。

本项目研究智能化焊接制造系统（IWMS）的多智能体系统（MAS）协调机制与智能化机器人焊接单元（IRWS）混合逻辑动态 (MLD)相结合的建模与控制理论方法及其应用技术。主要内容包括：提出了基于IOT-MAS的智能焊接制造系统体系及其设计架构。分析提炼出智能焊接制造过程中焊接制造系统所需的功能，设计了“领导-跟随”形式的IOT-MAS焊接制造系统分层结构模型；提出了基于IOT-MAS的智能焊接制造系统体系及架构设计；基于MAS-MLD建模机制，通过融合焊接过程中电流、电压、熔池视觉等多智能体特征，建立了多层多道熔池视觉特征的MLD分类模型、多层多道在线规划与修正模型、基于SVM的GTAW过程无模型自适应预测控制算法、基于熔池红外热图与可见光图特征融合的熔透状态预测模型、基于听觉注意的LSTM熔透状态识别算法、基于智能体结构的与基于残差网络的焊接动态过程及焊缝成形质量预测与控制模型等，实现IRWS动态焊接过程的质量控制；建立基于MAS-MLD的机器人预测控制模型，提出基于激光复合视觉伺服的机器人导引算法及基于LSFP-Tracker与LS-Snake的焊缝特征点自适应检测-跟踪算法，实现IRWS机器人的自主导引与跟踪。本项目研究对于IWMS系统设计、建造以及运行及控制具有重要的理论创性意义和应用技术的创新价值。对于一般智能制造系统特性分析、设计优化以及运行控制具有理论和技术参考意义。