基于Agent的分布式多机器人系统建模及分析

进行一个多装配人系统DAMAS的模型研究,介绍离散事件动态系统的重要建模工具Petri网,提出解决模型复杂性的有效方法,建立了系统中各个Agent及整个系统的Petri网模型,这些模型及相互间的交互模型进行了重要的活性和有界性分析,以多机器人系统的协作机制进行了验证分析。     

基于面向Agent的赋时着色Petri网的可重构装配线建模

针对可重构装配线建模问题,提出了面向Agent的赋时着色Petri网的可重构装配线建模方法.在对装配资源进行分类的基础上,将装配资源Agent内部行为进行封装,建立了装配资源Agent的面向Agent的赋时着色Petri网模型,并通过过渡变迁合成可重构装配单元面向Agent的赋时着色Petri网模型.根据每个可重构装配单元之间的逻辑关系,确定整个系统的消息传递关系.在此基础上,实现了装配线快速重构.通过引入相应的多Agent交互协议模型来解决模型中存在的死锁和冲突.最后通过实例分析说明了该建模方法的有效性.     

基于随机故障Petri网的液压系统可靠性建模与分析

文章针对复杂系统动态可靠性建模的困难，利用Petri网对动态系统的描述能力，将Petri网应用于系统动态可靠性分析领域。基于模块化思想，提出随机故障Petri网的动态可靠性建模方法，有机地集成了二元决策图算法与马尔可夫过程理论的优点。通过液压系统实例验证了该方法的有效性。     

一种面向对象的Petri网及其应用研究

提出了一种面向对象的Petri网(OPN),较好地避免了一般Petri网建模时经常产生状态爆炸的问题,并具有较好的模块性、重用性及可维护性。通过利用OPN建立一个FMS模型的实例,说明了OPN的有效性和强大的建模能力。OPN为离散事件系统的建模提供了一种强有力的工具,具有良好的应用前景。     

制造系统动态可靠性建模理论及其应用

在分析传统可靠性设计理论存在缺陷及面临挑战的基础上，评述动态可靠性建模主要方法。利用Petri网对动态系统的描述能力，将Petri网应用于系统故障分析和动态可靠性计算中，提出了基于故障Petri网的动态可靠性建模方法。以某挖掘机液压系统为例，研究了制造系统故障的Petri网静态描述和动态可靠性计算方法，求解得到系统可靠性数值指标。应用表明，随机Petri网在故障传播描述以及系统动态可靠性分析方面具有优势.     

分布式控制系统的混合Petri网建模和分析

分布式控制系统是一个离散和连续相结合的混合动态系统,具有动态、并发及同步等特征,Petri网已经被证明是离散事件或异步系统很好的建模和分析工具,而混合Petri网是用于混合系统建模和分析的一个主要工具.基于混合Petri网描述了分布式控制系统的混合Petri网模型,并且能够进行故障检测.并运用VisObjNet对模型实例进行了仿真分析.     

面向对象的赋时着色Petri网在FMS中的建模与仿真

在对柔性制造系统建模时,一般Petri网对描述有一定的局限性,因此提出面向对象的赋时着色Petri网(OOCTPN)概念。在柔性制造系统的建模与分析中,以生产物流系统为研究对象,首先对系统按照功能进行模块划分,以基本Petri网对各子模块进行建模,然后将各子网赋予时间和颜色特征对系统进一步描述,再通过消息传递将各子网联系起来,以建立柔性制造系统的综合模型。最后,以汽车零部件的柔性制造系统为实例,建立OOCTPN模型并用Flexsim进行动态仿真,验证了该OOCTPN模型的正确性和可达性并证明该建模方法及所建模型的有效性。     

基于UML-OPN的可重组制造系统建模分析方法

为建立涵盖两种重组方式的系统模型,避免现有方法中模型相互转化造成的信息丢失以及动态特性的不完整,在分析了可重组制造系统重组实现方式的基础上,提出了基于统一建模语言与面向对象Petri网的建模与性能分析方法。采用模块化方法对制造资源进行划分,利用统一建模语言建立系统逻辑模型,利用面向对象Pe-tri网建立系统物理模型,分析了各自活动机理,给出了模型关联映射的触发规则。为实现模型的性能分析,对面向对象Petri网引入时间参数,提出基于随机过程理论的性能分析方法。通过实例验证了建模与分析方法的有效性。     

用混合Petri网对微开关加工系统建模和仿真

半导体加工系统是一个非常复杂的、离散事件和连续时间相结合的混合动态系统,离散Petri网不能很好地对这样的系统进行建模和分析,混合Petri网可以很好地描述半导体加工系统的静态属性及动态行为.实际上,运用离散Petri网将面临状态爆炸以及仿真的高消耗的问题.混合Petri网用来对半导体加工系统进行建模和仿真,这类模型用于微开关加工流程的建模和仿真,证明结果很精确并且仿真速度很快.     

基于Petri网的自动化立体仓库复合建模研究

阐述了自动化立体仓库的作业流程,针对自动化立体仓库工作环节多、作业复杂的特点,使用Petri网建模和面向对象建模相结合的复合建模方法,建立了自动化立体仓库的整体层次模型和动态模型,提供一种解决复杂系统建模、分析和验证等问题的方法。     

基于Petri网的智能制造系统建模

阐述了Petri网在智能制造系统建模中的突出优点,对其进行了扩展,并与面向对象技术相结合形成了面向对象Petri网（OOPN）,提出了利用OOPN建立智能制造系统结构模型,行为模型,控制决策模型和消息模型的方法,通过利用OOPN建立智能制造中加工结点模型的实例,充分说明了面向对象Petri网的有效性和强大的建模能力,为智能制造系统的设计,性能分析,运行状态监视提供了一条有效途径和强有力的工具,必将在制造领域得到广泛应用和进一步的发展。     

An adaptive agile manufacturing control infrastructure based on TOPNs-CS modelling

In this paper, an infrastructure for adaptive production control in an agile manufacturing environment is proposed. With this infrastructure, Virtual Production Systems (VPSs), each of which takes care of the production of a specific customer ordered product, can be dynamically and flexibly constructed. This can be achieved logically by product workflow and physically by the resources in one or more manufacturing systems, e.g. job shops. To respond to changes and disturbances to a VPS, architecture for the adaptive controller of a VPS is designed based on adaptive control principles and Temporised Object-Oriented Petri Nets with Changeable Structure (OPNs-CS) modelling. A case study is used in this paper to illustrate how adaptive production control of VPS functions can be conducted to cope with changes and disturbances to the production system.     

扩展有色、时间Petri网及其在FMS建模中的应用

提出一种改进的有色、时间Ｐｅｔｒｉ网——扩展有色、时间Ｐｅｔｒｉ网,有效解决了模型规模和信息显示容量之间的矛盾,图形简洁紧凑,内涵丰富,具有较强建模能力     

基于着色解释Petri网的网络协议建模及协同仿真方法

为解决协议工程中协议形式化验证和仿真断裂的问题,结合着色Petri网和解释Petri网,构造出一种可建模复杂离散事件系统的着色解释Petri网.借助观察者模式,依据着色解释Petri网的特点,提出了一种具有通用性的与协议仿真工具协同工作的方法.作为对该方法的示例,采用着色解释Petri网对避免冲突的多路访问协议进行建模.在保证与OPNET仿真模型一致的基础上,通过着色解释Petri网与OPNET的协同仿真,改良了避免冲突的多路访问的功率控制算法.基于着色解释Petri网的协同仿真,第一次紧密连接了Petri网和通用协议仿真工具,对协议工程将起到重要作用.     

面向仓储物流的建模及控制系统设计方法

为提高现代企业仓储物流的设计质量和效率,提出了一种基于资源颜色时序信号的扩展Petri网建模及控制系统设计方法.该方法首先采用资源颜色时序信号的扩展Petri网建立了仓储系统的动态模型,清晰地描述了各种物流活动的顺序、并发,冲突等关系,并结合关联矩阵,阐述了判断死锁和陷阱的方法.该方法建立的模型可根据Petri网运算规则进行保性化简,便于仿真分析和验证,且可直接用于系统可编程逻辑控制器的控制程序设计.最后,以仓储物流控制系统为例,阐述了系统建模及控制设计过程.     

时间约束工作流模型的简化分析与可调度性验证

为解决复杂工作流的时间建模与可调度性验证问题,提出了将简化规则应用到Petri网工作流模型中的方法.首先,给出了时问约束Petri网的相关定义和基于此的工作流建模方法,实现了工作流模型及其时间信息建模.然后,为了对工作流网的可调度性进行验证和分析,给出了时间约束Petri网时间可调度的概念,并根据时间约束等价变换原则,提出了基于时间约束Petri网的四种基本工作流组件模型的简化规则和压缩推理方法.该方法可以对复杂的工作流模型进行简化,计算模型节点的时间参数,从而完成含有时间信息工作流结构或流程的时间建模和可调度性分析.最后,以保险索赔为例验证了所提方法的可行性.     

基于扩展着色Petri网的Web服务本体描述语言过程语义分析方法

针对目前Web服务本体描述语言过程语义研究中存在的问题,提出了一种基于扩展的着色Petri网的过程模型网,对Web服务本体描述语言的过程语义进行转化与分析.结合Web服务本体描述语言过程模型元素的特点,过程模型网扩展了基本着色Petri网的变迁和触发规则,使Web服务本体描述语言的原子过程、组合过程和数据流等核心元素能够等价映射到过程模型网.将过程模型网的可靠性分析问题分解为冲突消解和过程模型网剥离网可靠性问题,并采用传统Petri网分析工具(可覆盖性树)和原理,分析剥离网的可靠性,从而实现Web服务本体描述语言过程语义一致性分析,为Web服务本体描述语言本体演化、语义Web服务组合和验证提供了合理的理论基础.     

复杂系统故障传播与故障分析模型研究

针对复杂系统故障传播与故障分析的复杂性与不确定性,建立了一种复杂系统故障传播与故障分析模型,即模糊概率Petri网系统。该模型引入故障模式关联概率与置信度约束,用模糊概率Petri网完备地描述了子系统故障模式关联关系,并按照子系统之间的连接关系用消息库所和门变迁连接各模糊概率Petri网,最终形成整个复杂系统的模糊概率Petri网系统模型。模糊概率Petri网系统采用对象内置于Petri网和Petri网内置于对象相结合的方式,简化了模型的表达形式,具有良好的封装性、可重用性和可维护性。最后,以一个应用实例说明了模型的适用性。     

一种新的基于Petri网的分层工作流过程模型

过程模型的描述能力和分析能力难以满足企业的要求,为此,提出了一种新的基于Petri网的分层工作流过程模型。在深入研究各种工作流模型的基础上,通过对基本网进行一定的扩展,给出工作流过程的分层模型。该模型由工作流描述模型和工作流分析模型组成。工作流描述模型直接支持所有工作流模式,特别是多实例、取消、高级同步等高级Petri网无法直接描述的模式。工作流描述模型在Petri网的基础上增加了控制变量,并将变迁划分为变迁入口和变迁体两部分。控制变量与变迁之间构成读写关系。变迁入口函数通过判断控制变量,消解工作流描述模型中的冲突;变迁体函数通过可扩展逻辑描述语句,实现对控制变量的读写操作。工作流分析模型作为工作流描述模型的分析模型,剥离了工作流描述模型个案的语义信息,可以直接利用已有的Petri网分析技术来分析模型。最后,通过几个例子说明了如何使用本文提出的模型对各种复杂流程进行建模和分析。     

Petri nets based coordination component for CSCW environment

In view of the lack of efficient coordination of interdependent task in the collaborative design system, the mechanisms for temporal and resource coordination problems are established based on Petri Nets, respectively. Both of the mechanisms are encapsulated and implemented in the coordination component so as to increase the flexibility and acceptability of the system. We model the CSCW system based on Petri Nets for simulation, analysis and optimization. A case study on the overhead traveling crane is given to demonstrate and validate our theory.