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基于区域理论的Petri网活性控制器优化设计

李亚南  
【摘要】: 死锁是柔性制造系统控制设计时必须考虑和解决的问题。Petri网研究者提出多种方法来处理柔性制造系统中的死锁问题。作为一种基于可达图的死锁预防策略,区域理论利用线性规划对每个事件分离事例设计一个控制库所。该策略的最大优势在于它能有效的求得拥有最大许可行为的Petri网活性控制器。然而其缺点在于:随着网规模的增大,需要求解的线性规划个数呈指数级增长,为求解控制器带来了困难。 本文针对柔性制造系统的Petri网模型提出了一种向量覆盖和区域(理论)法相结合的无冗余死锁预防优化策略。首先引入消去法,根据对应同一个FBM的所有事件分离事例等价的原理,一定程度上缩小要求解的事件分离事例的数目。之后利用向量覆盖法进一步对事件分离事例进行删减,找出一组事件分离事例的最小集。通过求解线性规划问题来控制该最小集中的所有事件分离事例,从而得到最大许可行为的活性Petri网控制器。最后加入冗余验证,删减掉冗余控制库所,最终得到拥有最大许可行为的无冗余控制器。


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