基于Holon控制的协同网络传感器管理体系结构

协同作战是未来作战的主要模式,构建适用于协同作战网络的传感器管理体系结构是传感器管理的基础。对比分析已有传感器管理体系结构在协同作战中的特点,基于Holon系统的基本特征,构建了协同作战网络传感器管理体系结构。将协同作战网络传感器管理分为3个级别:群级别、平台级别、传感器级别。不同级别具有结构自相似性,设计了由需求Holon、配置Holon、执行Holon、资源Holon 4个基本Holon构成的通用结构,详细论述了每个基本Holon的功能和物理含义。基于Holon控制的协同作战网络传感器管理体系结构具有支持动态重构、适度递阶控制、开放式、自相似性、网络节点间具有自治性和协作性的特点。

基于Stigmergy的Holonic控制架构下的动态调度问题研究

针对传统的集中式控制方法在动态环境下无法提供足够的鲁棒性和柔性等问题,展开了基于Stigmergy的Holonic控制架构下的动态调度问题研究.在Stigmergy机制的基础上,通过对Ant Holon、面向动态调度的Staff Holon进行设计以及定义信息传递所需的信息素,构建了动态环境下基于Stigmergy的Holonic控制架构,提出了该架构的动态调整机制.在建立动态调度问题优化模型的基础上,给出了动态调度的一般流程,讨论了该架构下各Holon单元基于这一流程实现动态调度的协商机制.通过算例应用说明了该架构下进行动态调度的基本过程,实现了对扰动事件的满意处理.

基于Stigmergy的Holonic控制架构与调度策略

针对制造执行系统递阶式的控制结构以及Stigmergy机制在Holonic控制架构中应用的局限性,通过在Holonic制造系统PROSA参考架构基础上为基本holon以及参谋holon分别设计对应的蚂蚁holon,构建了基于Stigmergy的Holonic控制架构,给出了该架构下各类holon单元的4种内部holon(数据holon、决策holon、通讯holon和结构holon),并定义了应用于基本holon和参谋holon之间传递具体信息以及订单holon与资源holon之间协商加工方案的两种信息素。给出了作业车间调度问题的数学描述,以最长完成时间最短为调度目标,提出了在基于Stigmergy的Holonic控制架构下各类holon单元以两种信息素为媒介协商实现作业车间调度的基本策略,并通过算例验证了该策略的有效性。

Holonic-C2组织资源调度问题研究

为了解决复杂多变战场环境下指挥控制(command and control,C2)组织资源调度敏捷性不足的问题,将Holonic控制理论引入C2组织的设计领域,研究Holonic-C2组织的资源调度问题。首先,对基于Holonic理论的C2组织Holon单元进行定义,给出Holonic-C2组织的基本结构;其次,对Holonic-C2组织的决策权限进行分析,给出决策模式的划分及确定方法;最后,研究在不同决策模式下Holon单元资源调度及针对不确定性事件的动态调度方法,建立集中与协作相结合的资源调度和调整机制。