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结构健康技术是智能材料结构研究的重要分支之一，主要通过集成在结构中的功能元件获取结构健康状态信息并对其进行安全评估。健康监测技术在从实验室阶段向工程实用阶段前进的过程中，由于面对的监测对象大多体积庞大、结构复杂，所需要的传感器、驱动器数量激增，相应的信号处理与损伤诊断也变得异常复杂，再加上这些结构大多工作在动态变化的恶劣的环境下，不可避免的会遇到各种难题。为了降低实际工程结构健康监测系统设计复杂度，对监测系统不同部分进行有效的协调与管理，从纷繁复杂的海量监测数据中准确提取结构损伤特征并对结构健康状态进行有效监测与安全评估，本文应用任务分解理论将复杂系统分解为多个易于实现的子系统并构建了基于BDIKRI(Belief-Desire-Intention-Knowledge-Rule-Inference)体系结构模型的分层次大型结构多Agent健康监测系统，深入研究了多Agent间的协作、协调机制及多源信息融合机制。针对航空铝材壁板结构对研究成果进行了功能验证。本文的主要研究工作与创新点如下：⑴针对实际工程结构体积庞大，健康监测系统复杂的特点，研究了大型结构健康监测系统的任务分解理论及BDI多主体系统建模理论，结合专家知识与结构分析案例，提出了基于BDIKRI的分层次大型结构多主体健康监测系统体系结构模型，通过知识学习与推理，提高了多主体系统的整体运行效率和结构健康监测准确度，搭建了大型铝材壁板结构BDIKRI多主体健康监测系统，验证了体系结构模型的正确性。⑵针对大型铝材壁板结构BDIKRI多主体健康监测系统中异质主体间的通信难题，研究了基于KQML和Ontology的主体通信体系结构框架，结合结构健康监测领域知识扩展设计了KQML的通信原语，建立了面向多主体系统的分区域主动式黑板通信模型，有效解决了实际工程结构健康监测系统异质主体间信息交换与传输问题。⑶针对合同网协作模型面向大型复杂系统应用时所带来的协作效率低下问题，提出了改进的基于熟人集的合同网协作方法及基于案例推理的协作机制，提升了复杂系统内部各主体的协作效率，使自身资源、能力受限的单个主体通过高效的协作完成复杂的健康监测任务，并结合三种损伤的识别进行了实验验证。⑷针对大型结构复杂的外部环境造成的诊断时变性、非线性和不确定性，建立了基于BDIKRI体系结构模型的混合式多主体信息融合模型，有效减小了BDIKRI中数据监测层的冗余数据，提高了多主体之间数据传输的效率，实现了对各主体诊断结果的冲突消解，并对大型铝材壁板结构常见的三种损伤识别进行了信息融合功能验证。