UML-OOPN集成建模方法及其在柔性制造系统的应用

针对柔性制造系统FMS(Flexible manufacturing system)建模特点,提出了UML-OOPN集成建模方法。该方法是用UML(the Unified Modeling Language)建立柔性制造系统FMS(Flexible manufacturing system)模型,然后将该模型映射为面向对象Petri网OOPN(Object-Oriented Petri Nets)网模型,通过Petri网模型的分析和仿真,其结果可用于修正和改进模型设计。     

柔性制造系统实时调度的有色Petri网和状态方程模型

柔性制造系统(FMS)的实时调度问题是一个典型的并发系统(CA),亦称为离散事件动态系统(DEDS).这是一类很复杂的动态系统,本文尝试用Petri网和有色Petri网对FMS的实时调度问题建立动态模型并同时给出了代数形式的状态方程模型.     

基于Petri网的柔性制造系统作业调度研究与实现

选择面向对象的有色Petri网对FMS进行建模,研究FMS调度控制问题.本文针对柔性制造系统的特点,采用面向对象的着色Petri网建立了由工件、机床、运送和仓贮对象等组成的模型.模型是一个包括加工系统、物流系统、管理系统在内的一个完整的FMS模型.该模型由于采用了面向对象技术,具有可移植性、可扩展性的特点,并且易于用软件去实现,本文使用"映射"法,把库所映射为软件数据、变迁映射为程序函数和方法、子系统映射为软件系统基本类,从而把FMS Petri网模型转化为FMS控制管理软件程序.本文采用简易的工艺文件数据,对FMS控制管理软件运行进行了测试.通过对测试结果的分析,验证了本文所建立的FMS物流系统模型和设计的FMS柔性生产线控制管理软件的正确性和有效性.     

基于Petri网模型的FMS死锁结构

死锁是柔性制造系统中容易发生的异常现象,如不加以消除,将会导致整个系统的瘫痪.文中通过Petri网模型对FMS的结构分析,揭示出导致FMS死锁的结构元素和活性特征,在此基础上,提出了FMS的无死锁Petri网控制器算法,并举例说明这种控制器算法在FMS中的应用.     

基于Petri网模型的FMS死锁结构

死锁是柔性制造系统中容易发生的异常现象，如不加以消除，将会导致整个系统的瘫痪。文中通过Petri网模型对FMS的结构分析，揭示出导致FMS死锁的结构元素和活性特征，在此基础上，提出了FMS的无死锁Petri网控制器算法，并举例说明这种控制器算法在FMS中的应用。     

FMS工作流故障诊断自适应加权模糊Petri网模型

研究了使用人工神经网络和加权模糊Petri网对故障进行诊断的方法。针对传统Petri网难以精确地描述故障现象和故障原因之间的复杂关系,将人工神经网络、模糊逻辑和传统Petri网模型结合,定义了一种自适应的加权模糊Petri网模型以及模型的构造方法,在此基础上,提出了一种使用改进的BP算法对模型的权值进行训练的方法,并给出了采用构造的自适应模糊Petri网模型对故障进行诊断的具体步骤。最后对柔性制造系统(FMS)实例的故障进行诊断,验证了此自适应的加权模糊Petri网模型结合了Petri网和人工神经网络的优点,具有很强的故障推理能力以及自适应能力,能有效地对故障进行诊断。     

基于混合整数规划的一般Petri网死锁检测方法

信标的受控性是检测柔性制造系统(flexible manufacturing system,FMS)Petri网模型是否存在死锁的关键因素.对于普通Petri网,在任何可达标识下所有信标不被清空是检测网系统非死锁的充分条件.然而,该条件对于建模能力更强的一般Petri网并不适用,max可控性条件由此产生.研究证明,该条件对于一般Petri网的死锁检测过于严格了.虽然其后有很多研究者通过改进max可控性条件以求给出条件更宽松的一般Petri网非死锁的充分条件,但大部分的研究成果都仅仅局限于一种顺序资源共享分配系统Petri网模型S4PR(systems of sequential systems with shared resources)网.因此,本文在max可控性条件的基础上提出了新的名为max#可控的信标可控性条件,并在此条件的基础上实现了基于混合整数规划(mixed integer programming,MIP)的死锁检测方法.与现有研究成果相比,max#可控性条件更宽松,可适用于更多类型的一般网,为解决大规模柔性制造系统中死锁监督控制器的结构复杂性问题提供了有力的理论支撑.     

基于SHLPN的FMS建模及其分析技术的研究

FMS是一种结构复杂、投入巨大的系统,利用Petri网在建模方面的图形化、数学化特性可以准确地分析FMS系统的性能。本文结合一个柔性制造系统的具体实例,通过随机高级Petri网进行建模,利用随机高级Petri与随机马尔可夫链的同构关系及成熟的马尔可夫链理论,分析了FMS的多项性能指标。     

基于一阶混杂Petri网的柔性制造系统粗糙控制

研究基于一阶混杂Petri网模型的柔性制造系统粗糙控制.为构造正确的一阶混杂Petri网模型行为演变图,提出了确定改变Macro状态事件的新方法;进而给出了柔性制造系统优化与控制算法,并基于粗糙集合理论和所给出的算法,提出了柔性制造系统的粗糙控制方法.最后通过一个实例验证了该方法的有效性.     

基于Petri网的FMS物流系统建模与仿真

在建立FMS物流系统Petri网模型的基础上,采用“映射”思想,将Petri网模型转化为物流系统的仿真程序,提出了库所映射为程序数据、变迁映射为程序函数、系统子网映射为FMS系统基本类的映射方法,通过实例仿真验证了软件程序与模型的一致性。     

基于混合法的叶片FMS控制系统研究

本文基于Ｐｅｔｒｉ网建模的混合法，建立了叶片ＦＭＳ控制系统活的、安全和可逆的Ｐｅｔｒｉ网模型，应用该模型开发了叶片ＦＭＳ控制系统仿真器，可成功地避免叶片ＦＭＳ的死锁产生。     

Modeling and control of workstation level information flow in FMS using modified Petri nets

A flexible manufacturing system (FMS) has a traditional structure of three levels: cell, workstation, and equipment. The workstation level plays an important role in the overall performance of the FMS. This paper focuses on modeling and control of the FMS workstation level information flow. In order to have a unified workstation level system structure, front-end interfaces are introduced as a standard communication medium between the workstation level and the equipment level. A detailed information flow analysis is then carried out on the workstation level. For modeling purposes, a modified Petri net is proposed with its increased modeling capability over an ordinary Petri net. It associates data structures with places and programs with transitions. Finally, the modified Petri net is used to model and control the FMS workstation level information flow. The designed control system has been implemented in a real manufacturing factory with satisfactory performance.     

一类FMS的最佳活Petri网模型的综合

利用Petri网为一类柔性制造系统建模,并讨论避免系统死锁问题.通过Petri网模 型的结构分析,证明了系统产生死锁的一个充分必要条件.给出了避免死锁的最佳控制器,它 可以通过给系统的Petri网模型增加一些新的位置与相应的弧来实现.从而导出了这类制造 系统的最佳活Petri网模型.     

Search strategy for scheduling flexible manufacturing systems simultaneously using admissible heuristic functions and nonadmissible heuristic functions

To scheduling flexible manufacturing system (FMS) efficiently, we propose and evaluate an improved search strategy and its application to FMS scheduling in the P-timed Petri net framework. On the execution of Petri net, the proposed method can simultaneously use admissible heuristic functions and nonadmissible heuristic functions for A^* algorithm. We also prove that the resulting combinational heuristic function is still admissible and more informed than any of its constituents. The experimental results of an example FMS and several sets of random generated problems show that the proposed search method performs better as we expected.     

自动制造系统异常情况Petri网控制器的形式化设计方法

CIMS,FMS等自动制造系统的控制器一般由有序控制器和异常情况处理控制器两个部 分组成.两者都可以用Petri网来实现.这里讨论用于异常情况处理的Petri网控制器的形 式化设计方法,其基本思想是利用状态表作为异常情况处理的规格说明语言,然后将状态表形 式化描述为MOORE自动机,最后给出构造与MOORE自动机行为等价的Petri网控制器 的形式化设计方法.并且用一个实例说明其设计过程.该方法也适用于Petri网的自动建 模.     

整合Petri网和蚁群优化算法用于柔性制造系统调度优化研究

以Petri网与蚁群优化算法相结合，求解柔性制造系统的调度问题，取得了明显的优化效果。以一个典型算例的调度优化为例，证明了算法的有效性。