收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于一般Petri网的自动制造系统活性控制器设计

赵咪  
【摘要】: 死锁是自动制造系统控制系统设计时必须考虑和解决的问题.死锁造成系统整体或局部的停顿,在有些情况下,并不是单纯地降低生产率,而是可能造成重大经济损失甚至灾难性后果.资源分配系统中死锁的产生一般认为需要四个必要条件:相互抑制、持有并等待、非剥夺条件和循环等待.研究表明,这四个条件中的前三个在实际制造系统中往往是成立的,因此,自动制造系统中抑制死锁产生的途径是使系统的资源分配策略永远不要产生循环等待现象. Petri网是对离散事件系统进行建模和分析的主要数学工具之一,基于Petri网的自动制造系统的死锁处理方法大致可分为三种策略:死锁检测与恢复、死锁避免和死锁预防.死锁检测与恢复策略允许系统出现死锁,一旦检测到系统处于死锁状态,通过重新分配资源使系统恢复到正常状态.死锁避免使用一种在线的资源分配机制,使系统不能进入死锁状态.死锁预防策略通过离线计算事先建立一种方法来控制资源的请求,从而保证系统不会发生死锁.本文运用一般Petri网子类(S4PR网和G-systems网)对自动制造系统建模分析,提出了几种死锁预防策略.主要研究工作如下: 第一,提出了基于基本信标的死锁预防策略,在已知Petri网系统全部严格极小信标的情况下求取网中的基本信标,且只对其添加控制库所,通过调节基本信标的控制深度变量来保证从属信标最大可控,从而获得活性Petri网控制器.该算法能有效地减少控制库所的数量,即减少了受控网系统的结构复杂度,使系统能发挥更好的动态性能. 第二,提出了基于基本信标的显式优化控制策略,首先该策略有效地利用基本信标概念对网系统添加控制库所,然后运用控制器输出弧位置优化算法,使得受控网系统能获得的许可行为性趋于最优. 第三是死锁预防的隐式优化控制策略,该策略不需要添加任何控制库所,仅通过正确配置闲置库所和资源库所之间托肯数的关系,并且求解这些约束关系式来获得最优解,从而获取活的网系统. 最后,基于混合整数规划方法(Mixed Integer Programming, MIP),提出了两种死锁控制策略, MIP算法避免求取网系统中所有的严格极小信标,在计算方面可以大大降低复杂度.第一种策略首先运用MIP获得一个最大的死信标,从该死信标中导出一个极小信标,再结合基本信标概念,只对基本信标和不受控从属信标添加控制库所.该迭代算法仅需添加少量的控制库所和有向弧即可获得活性Petri网控制器.第二种策略是两阶段的活性控制器设计迭代算法,通过信标控制和导出信标控制两个阶段使系统不会产生新的死信标从而保证了控制器的活性. 本文的研究工作对于Petri网理论以及以Petri网为分析工具的离散事件监督控制理论均具有重要的意义.


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张伟,郭其一;一种基于Petri网技术的牵引供电系统故障诊断方法[J];城市轨道交通研究;2004年01期
2 张浩,陈炳森,王素敏,戴咏新,乌国卿,王炯槐;WINDOWS环境下柔性制造系统的Petri网建模及仿真[J];组合机床与自动化加工技术;1994年10期
3 马丽红,张宇,余英林;基于改进的Petri网的虚拟驾驶系统规则的实现[J];华南理工大学学报(自然科学版);1998年12期
4 杨学红,胡志根;基于Petri网隧洞施工过程的系统建模[J];水电能源科学;2001年04期
5 黄圣国,孙同江,吕兵;运输网络的最短有向路Petri网仿真算法[J];南京航空航天大学学报;2002年02期
6 乐晓波,陈黎静;Petri网应用综述[J];长沙交通学院学报;2004年02期
7 于振华,蔡远利;基于面向对象Petri网的软件体系结构描述语言[J];西安交通大学学报;2004年12期
8 张予川;基于Petri网的并行设计建模和分析[J];鄂州大学学报;2000年02期
9 孟伟,张国印,韩学东;一种新型的系统建模方法[J];哈尔滨工程大学学报;2000年05期
10 董新宇,李怀祖,董刚;Petri网在堆石坝施工过程管理中的应用研究[J];水力发电;2002年02期
11 姜思杰,王孔茂,张付亮;基于扩展高级全局决策Petri网的FMS优化模型[J];计算机集成制造系统-CIMS;2004年01期
12 王雪,史铁林,阎明印,杨叔子;基于Petri网的知识库检验方法[J];华中科技大学学报(自然科学版);1993年01期
13 刘宏,李志武,叶尚辉;一种基于Petri网的顺序共享资源AMS*s[J];机械科学与技术;1996年04期
14 王春江,符意德,黄志同;基于混合状态Petri网的变结构决策组织设计[J];南京理工大学学报;1996年05期
15 吴勇,宋海浪,陈铭,朱建民,宋巍;PETRI网理论在航空电子综合化系统中的应用[J];火力与指挥控制;2000年02期
16 马淑萍;基于Petri网的人员可靠性研究[J];北京轻工业学院学报;2000年02期
17 许维胜,吴启迪;并行工程过程研究[J];同济大学学报(自然科学版);2001年02期
18 曹跃颖,刘光复,刘志峰,潘春霞;基于Petri网的绿色产品全生命周期模型分析[J];工业工程;2002年04期
19 金霞,许超,孙庆鸿;板材FMS基于规则的面向对象Petri网建模[J];制造业自动化;2002年09期
20 王卫民,齐杏林,陈亚旭,段雪峰;基于Petri网的某引信安全系统软件安全性分析[J];军械工程学院学报;2003年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王志坚;蔡自兴;;基于Petri网的制造系统建模与分析[A];面向制造业的自动化与信息化技术创新设计的基础技术——2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年
2 赵彩霞;高学东;乔卫义;;基于Petri网的工作流建模技术在社会保险系统中的应用[A];全国第八届工业工程与企业信息化学术会议论文集[C];2004年
3 尹章才;李霖;;基于Petri网的时空拓扑关系研究[A];中国地理信息系统协会第八届年会论文集[C];2004年
4 徐光辉;徐志军;;C/E系统Petri网的VHDL建模与仿真[A];开创新世纪的通信技术——第七届全国青年通信学术会议论文集[C];2001年
5 侯立文;蒋馥;;客户忠诚度提升决策研究[A];2004年中国管理科学学术会议论文集[C];2004年
6 乔非;吴启迪;沈荣芳;;基于Petri网的事务流程模型[A];管理科学与系统科学进展——全国青年管理科学与系统科学论文集(第4卷)[C];1997年
7 薛静锋;曹元大;;Petri网在入侵检测中的应用[A];第六届全国计算机应用联合学术会议论文集[C];2002年
8 胡红革;黄大贵;谢阅;;混和系统Petri网模型的行为特性及判定方法[A];2004全国测控、计量与仪器仪表学术年会论文集(下册)[C];2004年
9 胡瑜;陈光(礻禹);;GPIB高速数据传输协议的Petri网模型及分析[A];首届信息获取与处理学术会议论文集[C];2003年
10 陈挺;张育平;;基于Petri网的软件过程建模技术的研究[A];2008通信理论与技术新进展——第十三届全国青年通信学术会议论文集(上)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵咪;基于一般Petri网的自动制造系统活性控制器设计[D];西安电子科技大学;2009年
2 胡核算;自动制造系统的Petri网控制器设计及优化[D];西安电子科技大学;2010年
3 黄忠华;自动制造系统中的无死锁调度与控制[D];上海交通大学;2007年
4 刘皓玮;行车指挥系统的Petri网建模与列车运行调整的遗传优化的研究[D];铁道部科学研究院;2000年
5 罗鹏程;基于Petri网的系统安全性建模与分析技术研究[D];国防科学技术大学;2001年
6 董利达;基于序状Petri网的离散事件系统监控理论[D];浙江大学;2004年
7 王斌君;工作流过程模型的层次研究及其分析[D];西北大学;2002年
8 薛雷;基于Petri网的集成电路柔性制造系统建模、分析及调度[D];西安电子科技大学;2001年
9 周荣辅;基于先进制造技术的制造业生产流程再造研究[D];燕山大学;2007年
10 王占中;基于Petri网的多式联运流程优化研究[D];吉林大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周刚;一种柔性制造系统死锁控制器的行为优化研究[D];西安电子科技大学;2007年
2 戴敬周;用Petri网对语义网络歧义性和推理不确定性改进的探索[D];太原理工大学;2002年
3 熊惠明;Petri网在FMS中的若干应用研究[D];西安电子科技大学;2004年
4 张国群;软件项目开发中并行工程方法的过程建模的研究与应用[D];南京理工大学;2005年
5 秦巧妹;安阳供电公司业扩报装流程再造研究[D];华北电力大学(北京);2007年
6 潘德桥;基于UML-Petri网的舰载作战系统信息流建模与分析[D];华中科技大学;2006年
7 马柯;企业项目管理信息系统及工作流技术的研究[D];西安电子科技大学;2006年
8 胡辉;业务流程再造(BPR)理论与系统建模仿真研究[D];西安电子科技大学;2005年
9 贺细平;基于Petri网的主动数据库规则建模与行为分析[D];长沙理工大学;2004年
10 余永佳;基于Petri网的项目管理、优化和决策技术[D];南京理工大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前3条
1 广东省电信科学技术研究院多媒体部 张宇飞 卢燕青;实时系统软件分析和设计方法综述[N];中国计算机报;2000年
2 本报记者 沈力钧;决战新媒体竞争时代[N];计算机世界;2004年
3 韩世坤 陈继勇;构建企业跨国并购智力支持体系[N];亚太经济时报;2002年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978