离散制造装配系统的活性控制

首次研究离散制造装配系统的活性控制问题.建立了系统的工件加工过程Petri网 模型.通过对系统Petri网模型的结构分析,提出了导致系统死锁的两类元素结构及活性特 征.对一类离散制造装配系统提出了避免死锁的Petri网控制器,这类控制器容易实现,对系 统的限制小,而且使得受控系统仍具Petri网模型.对一般离散制造装配系统提出了保证系统 活性的控制策略.     

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.     

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。     

基于变迁覆盖的制造系统死锁控制策略

基于系统Petri网模型,研究柔性制造系统的死锁控制问题.论文利用变迁覆盖为系统设计活性控制器.变迁覆盖是由一组极大完备资源变迁回路组成的集合,其变迁集覆盖了Petri网中所有极大完备资源变迁回路的变迁集.验证变迁覆盖的有效性,然后仅对有效变迁覆盖中的极大完备资源变迁回路添加控制位置,就得到系统的活性受控Petri网.这种受控Petri网包含的控制位置个数少,从而结构相对简单.最后通过一个例子说明了所提出的死锁控制策略的构成与特点.     

具有多项式时间复杂性的避免制造系统死锁控制策略

基于系统 Petri 网模型, 研究自动制造系统的避免死锁问题. 对不含中心资源的制造系统, 证明了它只包含安全和死锁两类可达状态. 通过一步向前看的方法, 给出了系统多项式时间复杂性的最佳避免死锁策略. 对一般系统定义了一种辅助 Petri 网. 利用辅助网的最佳避免死锁策略, 提出了综合一般制造系统多项式复杂性的避免死锁策略的方法.     

基于Petri网的PLC系统设计分析与远程监控

Petri网在离散事件的动态仿真中有着广泛的应用,而如何将Petri网应用到离散制造系统中具有重大的价值.以离散制造业中最常见的搬运机械手模型为基础,提出了它的Petri网模型设计方法,并且利用科学的转换方法将Petri网转化为梯形图,应用到在制造业中广泛使用的PLC系统中.利用这种设计方法,不仅能够轻松地将Petri网应用到实践当中,还能够对模型的死锁、生产周期和不变量进行定量的分析,给制造系统进行管理控制、故障诊断和现场监控带来方便.     

自动制造系统设计和仿真中的死锁控制

通过对自动制造系统的Pctri网模型的分析．可以揭示出被模拟系统的死锁跟其初始标识和其结构有关。要想消除自动制造系统的死锁异常,可以通过修改Petri网的初始标识或Pctri网的结构来解决。该文结合具体示例,给出了具体的可操作算法并设计出了控制自动制造系统死锁的Petri网模型,从而为自动制造系统的异常处理提供了一条有效途径。     

具有不可靠资源柔性制造系统的鲁棒控制器设计

如果柔性制造系统包含不可靠资源,则在对系统进行控制器设计时,不仅要考虑由于资源分配不合理带来的死锁现象,还要考虑不可靠资源发生损坏带来的堵塞现象.对此,首先利用Petri网对具有不可靠资源的柔性制造系统进行建模,结合Petri网图形结构(资源变迁回路),模拟系统中的死锁和堵塞现象;然后,利用有效变迁覆盖的概念,为系统设计一种结构简单、鲁棒性强的Petri网控制器;最后,利用两个例子验证所设计控制器的有效性.     

串行加工系统Petri网控制器的形式化设计方法

提出了串行加工系统控制描述规格说明的设计方法,研究了规格说明的Petri网语 义.提出了系统Petri网控制器具有活性等希望性质的初始标识的确定算法.这样的Petri网 控制器经编译或算法转换可直接对系统进行实时控制.     

一类Petri网系统的活性

Petri网是一种用来研究具有异步、并发特征的离散事件系统的合适的工具，当用Petri网来模拟一个实际系统时，关心的问题之一就是要确定这个Petri网模型是否具有一些所期望的特生，如活性、有界性等，这些特性均是系统的重要动态行为，该文基于文献[1]给出了Petri网的一子类，即弱化非自控网（Weak Extended Non SelfControlling Nets,简称WENSeC网），该类网覆盖了扩展自由选择网和扩展非自控网，文中提出了并证明了WENSeC网系统活性的的充分必要条件满足死锁－陷阱性质，同时对WENSeC网的一子类，通过转化方法，证明了该类结构有界网的结构活判定算法可借用扩非自控网的有关结果也是多项式时间算法。     

柔性制造系统非阻塞监督控制器优化设计

针对一类含有并发执行装配过程的柔性制造系统G-systems,提出一种新的死锁预防策略保证该系统的非阻塞性,即在控制下,受控系统从任意可达状态都可以到达理想状态.首先对Petri网模型中基本信标实施控制,保证了基本信标的最大可控,然后通过线性规划算法求取所有从属信标满足可控性的条件,即获得基本信标的控制深度变量.与现有方法相比,该策略优点在于只需加入少量的控制库所,就可避免不必要的迭代过程;其次是提出控制器输出弧位置优化策略,得到了结构更为简单、许可行为更多的非阻塞Petri网控制器.     

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.     

可重构制造系统监督控制器的自动重构

提出了基于改进的网重写系统(Improved net rewriting system, INRS)的可重构制造系统(Reconfigurable manufacturing systems, RMS) Petri网监督控制器的自动重构方法, 以快速适应由市场需求变化所引起的制造系统构形的频繁变化. INRS解决了网重写系统存在的问题, 可动态调整给定Petri网模型的结构而不改变其行为属性. 以集合和图的组合形式定义了RMS的构形, 并提出了基于INRS的一类模块化、可重构的Petri网控制器的设计方法. 针对这类Petri网控制器, 提出了基于INRS的自动重构方法. 方法可将RMS构形的变化转变为INRS的图重写规则, 并作用于当前Petri网控制器, 使其快速、自动地重构为所求的新控制器. 所提出的Petri网控制器的设计与重构方法, 均从理论上保证了结果的正确性, 免校验. 仿真研究验证了方法的有效性.     

基于改进的网重写系统途径的可重构制造单元故障恢复

提出了一种用于可重构制造单元故障恢复的策略与方法, 允许故障发生时, 通过对用于正常操作控制的Petri网形式的监督控制器进行局部、临时性的修改, 实现故障的恢复. 首先, 提出改进的网重写系统, 可用于动态改变Petri网模型结构. 然后,提出了基于改进的网重写系统的故障恢复方法, 其中改进的网重写系统用于操作、引导Petri网监督控制器由错误状态进入正确状态. 故障恢复后监督控制器的结构与期望属性维持不变. 最后, 以实例演示了该故障恢复方法的应用, 证实了方法的有效性.     

基于Petri网的无死锁控制器设计

对柔性制造系统提出了一种新的死锁预防控制算法。运用区域理论对Petri网模型设计一个控制器,对控制器中所有严格极小信标求取控制库所与资源库所的代数式,保证了所有的严格极小信标受控。与现有方法相比,该策略不必考虑控制器结构,只需根据这些代数式分布控制器中的资源,就可以得到相应无死锁监督控制器。     

一类活性Petri网控制器的冗余检测及结构简化

S4R(systems of sequential systems with shared resources)网是分析和解决柔性制造系统死锁现象常用的一种重要的Petri网子类模型,现有的基于S4R网的死锁预防方法通常采用对部分或者全部严格极小信标添加控制库所来实现.此类方法的不足在于得到的活性S4R控制器中往往存在冗余控制库所.针对已为网中每一个严格极小信标都逐一添加了控制库所和相关连接弧的活性S4R控制器,本文提出并设计了一种基于整数规划技术的冗余检测及结构简化方法,由此得到结构更简单、行为允许度更高的活性S4R控制器.该方法的核心思想是:如果网中已经存在一个p-不变式使得某个严格极小信标满足最大受控条件,那么为该严格极小信标添加的控制库所就是冗余的.由于该方法无需进行Petri网的可达性分析,避免了状态组合爆炸问题,因此具有较高的可行性和计算效率.最后用实验验证了本文方法的正确性和有效性.     

层次建模分析方法在C4ISR系统中的应用

C4ISR系统是一个规模庞大、层次分明的离散动态系统。文章提出了一种面向C4ISR系统的UML和Petri网结合的建模分析方法。该方法采用从上到下的层次分析方法。用扩展的UML模型对系统组织结构和系统的静态特征进行描述,用扩展的Petri网模型描述和分析系统动态特性,通过相应的规则将Petri网模型转化成状态图和序列图。新方法可以对系统要求进行验证,同时还可以编程实现。最后通过该方法,对一个C4ISR系统进行了建模分析。     

基于Petri网分解技术的自动化物流系统建模分析*

针对西安科技大学自动化物流系统的任务规划,提出了一种基于变迁指标和库所指标融合的Petri网分解方法。采用Petri网理论对该物流系统建立模型,给出定义,在此基础上采用提出的Petri网分解方法得到融合了T网和S网特性的最小子网。通过分析该最小子网,得出Petri网模型的活性和有界性,据此推断出物流系统的任务规划合理有效。该方法大大减少了直接分析子网或原Petri网模型的计算量,可避免全局或局部死锁,为系统良好运行提供了依据。     

同步合成Petri网系统活性与无死锁性的保持性

合成操作是Petri网系统建模中一种重要的自底向上建模方法,而在Petri网系统的合成研究中,一些好性质,如活性、无死锁性、可回复性等的保持性,是一个重要的研究问题.研究了Petri网系统同步合成操作活性与无死锁性的保持性.与以往研究工作不同,基于路径的并发合成用并发语言的方法,提出并证明了同步合成Petri网系统的一个并发语言关系式.该语言关系式可用于判定同步合成Petri网系统的活性与无死锁性,同时给出了同步合成Petri网系统活性与无死锁性的充要条件.最后提出一些条件,在这些条件下,同步合成Petri网系统有活与无死锁的保持性质.