板材FMS基于规则的面向对象Petri网建模

基于柔性制造系统（FMS）的运行特点，提出了基于规则的面向对象扩展着色赋时Petri网建模方法，该方法集中了面向对象技术和Petri网的优点，并融系统决策规则于模型中，利用该方法建立了板材FMS的模型，为系统仿真和调度研究创造了条件。     

基于层次着色Petri网的物资储配系统调度问题研究

采用层次着色Petri网研究了物资储配系统的调度问题。用首层Petri网给出了系统运行过程的总体宏观描述,在层次Petri网子页中对固定货架子系统、旋转货架子系统、分拣子系统和输送子系统的动态行为进行了详细刻画。在CPN-Tools仿真环境中分析了系统的整体动态特性,给出并验证了系统的总体调度策略。     

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Petri网的制造资源调度工作流模型研究

制造资源调度涉及分布、离散、并发等数据和应用的共享,基于工作流活动和扩展的Petri网研究能适用于制造资源调度的工作流模型。在该模型中,为了表示伙伴企业间复杂的协作过程,在传统Petri网的基础上扩展了着色Petri网和赋时Petri网;为了建立制造资源公共数据中心,利用代理技术集成制造资源和封装原有系统;同时,为了表示制造资源调度过程,利用扩展Petri网配置资源,并建立了基于Petri网的工作流模型进行过程仿真。最后,通过基于可扩展标记语言的工作流过程定义,在公用对象请求调度程序体系结构框架下,以Java和动态服务网页等开发工具构建制造资源调度原型系统。该模型的研究和应用能提高联盟企业在异地协作环境下共享资源的效率,为企业间的协作提供可行的方法和理论。     

航天复杂系统的加权模糊Petri网故障诊断建模

针对模糊Petri网模型难以解决航天复杂系统故障诊断中存在的状态组合空间爆炸、故障关系不清晰、故障源对故障影响程度等问题,提出了基于加权模糊Petri网的故障诊断方法,同时定义了加权模糊Petri网转化成分层着色Petri网的规则。该方法将加权思想与模糊Petri网相结合,建立加权模糊Petri网模型;将加权模糊Petri网转换为分层着色Petri网模型;通过图形反向推理诊断思想实现加权模糊Petri网的知识表示与推理规则,诊断故障发生的原因。最后,对某航天测试系统的一级稳定系统中的放大器系统故障诊断实例进行了仿真,结果表明:该方法对本实例的应用效果较好,故障传播路径清晰,对于规则变化具有良好的适应性,为其他复杂系统的故障诊断提供了一定的参考。     

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.     

基于着色时间Petri网的多组合设备建模技术研究

模块化组合设备（cluster tool）是晶圆制造过程中的一种典型的集成化设备,设备配置的复杂程度由晶圆加工工艺方案决定。针对这一特点,研究了多组合设备（Multi-cluster tool）系统的Petri网建模问题。本文对晶圆加工多组合设备的加工流程进行了分析,提出了一种多组合设备系统的分解方法,并构建了多组合设备系统的着色时间Petri网模型。     

基于Petri网的虚拟维修动作流程层次化建模研究

本文将维修事件的维修动作流程自顶向下进行层次化分解,建立了各层次动作流程,借鉴并扩展了人机功效的动素概念,将维修动作细分至动素级。然后将动素过程流映射至Petri网,建立了虚拟维修动作流程Petri网模型。最后封装虚拟现实软件的基本动作函数为动素单元,利用Petri网模型实现了对动素单元的重复调度使用。基于Jack的验证结果表明,依据该模型可快速逼真地实现虚拟维修动作流程仿真。     

一种面向对象Petri网的构造及应用研究

将 Petri网理论与面向对象技术结合 ,并借鉴客户机 /服务器模式 ,着色 Petri网中的一些概念 ,提出了一种新的面向对象 Petri网。文中详细论述了这种面向对象 Petri网的结构 ,形式定义 ,运行规则 ,并给出了这种面向对象Petri网应用于制造系统中的一个建模实例     

基于设计结构矩阵和着色Petri网的产品设计过程建模与仿真

将设计结构矩阵与着色Petri网结合后,进行了产品设计过程建模与仿真的研究。首先利用设计结构矩阵对产品设计过程进行建模,从产品设计过程特点出发,为支持基本过程逻辑的描述定义了着色Petri网基本网模型结构,将设计结构矩阵映射为着色Petri网,建立了产品设计过程着色Petri网模型。在此基础上建立了对设计资源进行有效分配的动态分配模型,通过定量仿真分析,实现了产品开发过程资源冲突的检测及资源的重新分配和调整。桥式起重机小车设计的实例说明了该方法的有效性。     

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.     

基于有色Petri网的FMS生产系统的研究

运用有色Petri网对FMS柔性生产系统进行建模,在深入研究Petri网和扩展Petri网相关理论的基础上,从整个生产系统的控制功能方面验证了利用Petri网所建立系统模型的正确性。再在CPNTools环境下对生产系统模型进行了仿真,通过对生产系统仿真模型运行状态的跟踪,发现了具体导致生产系统运行出现死锁状态的原因,并提出相应的改进方法,该方法成功地应用于FMS生产系统的整个加工过程中。     

DEADLOCK-FREE SCHEDULING METHOD BASED ON PETRI NET AND GA

An efficient algorithm for finding an optimal deadlock-free schedule in a manufacturingsystem with very limited buffer is presented. This algorithm is based on the effective genetic algorithm(GA) search method, and a formal Petri net structure is introduced to detect the token player assuringdeadlock-free. In order to make the scheduling strategy generated by GA meet the required constraintof deadlock-free, Petri net is involved to make the implementation of the job scheduling in an FMSdeadlock-free. The effectiveness and efficiency of the proposed approach is illustrated by using anexample.     

采用Flexsim的生产系统建模与仿真研究

以生产线中一个典型的组成部分(两个机器一个暂存区)为例,介绍Petri网建模方法及其性能分析过程,将变迁实施时间为指数分布的Petri网模型转换成马尔科夫链(MC),得到了其性能指标的计算公式.由于Petri网模型理论计算复杂,提出了一种新的Petri网仿真方法,即利用Flexsim软件对Petri网模型进行仿真分析.通过与Geshwin[2]研究结果的比较,验证了此仿真分析方法的有效性.     

工艺约束条件下加工顺序决策的Petri网T_不变量方法

针对计算机辅助工艺设计中一直没有解决的加工顺序决策问题,提出了一种新的基于Petri网T_不变量的加工顺序决策方法。首先根据Petri网原理和产生式规则建立了一个基于规则的加工顺序决策Petri网模型;然后在考虑工艺约束的条件下,给出了可选工艺路线T_不变量的生成算法;最后通过一个实例验证了该算法的合理性和有效性。实例结果表明,所提出的决策方法能够实现从可选工艺路线中得到最优/次优的工艺路线。     

基于Petri网的时线分析新方法

将Petri网技术引入装备保障性工程，建立了一种基于Petri网的时线分析新方法，用于确定复杂系统使用与维修活动经历时间。以计算飞机再出动准备时间为实例，阐述了时线分析法的使用条件，确定了不同作业项目之间的逻辑顺序，建立了飞机再出动准备方案Petri网模型，最后根据Petri网仿真结果给出了时线分析表。该方法改进了原来手工线条图作图法，有利于装备设计、研制过程仿真与建模，提高了时线分析法的工程化程度。     

基于含不可观变迁Petri网的码垛机器人零件加工系统故障检测方法

研究了基于含不可观变迁Petri网的码垛机器人零件加工系统故障检测问题。结合机器系统运行过程中的故障特征,对Petri网在机器系统故障诊断中的应用进行了研究,提出了包含不可观变迁Petri网的基本可达树和诊断分析函数的概念及基本可达树故障检测算法。以码垛机器人零件加工系统为例,建立了Petri网系统模型,应用基本可达树故障检测算法进行检测,故障检测结果符合码垛机器人零件加工系统实际运行情况,验证了该方法的有效性。     

Finite element modeling for maximum temperature in friction stir welding and its validation

This paper presents a new scheduling method for a flexible manufacturing system (FMS) in a Petri net framework. Petri nets can concisely model multiple lot sizes for each job, the strict precedence constraint, multiple kinds of resources, and concurrent activities. To decrease the likelihood of rejecting the critical markings, our algorithm adopts an improved checking method for previous generated marking. To reduce the computation complexity, an elaborate scheme is applied, which performs A* search locally and backtracking search globally in the reachability graph of the Petri net. Some numerical experiments are carried out to demonstrate usefulness of the algorithm.     

Improved net rewriting system-based approach to model reconfiguration of reconfigurable manufacturing systems

This work aims at presenting a method for rapidly reconfiguring Petri net (PN) models of reconfigurable manufacturing systems (RMS). We start with introducing the model of improved net rewriting systems (INRS), which supports dynamic structural changes in a PN model without losing its important behavioral properties, i.e., liveness, boundedness (or safeness), and reversibility. Based on INRS, the method for rapid reconfiguration of Petri net models for RMS is proposed and an implementation algorithm is designed as well. In our method, changes in a RMS configuration adjusted with production demands can be rapidly formalized into graph rewriting rules of an INRS called model reconfigurator whose underlying Petri net is the existing Petri net model. Subsequently, by applying these rewriting rules, the existing Petri net model can be reconfigured rapidly into a new one for the RMS with a new configuration. Validity of the resulting Petri net model can be guaranteed naturally throughout the whole reconfiguration process and thereby there is no need for verification. A case study is provided that demonstrates the reconfiguration process of a Petri net model for a reconfigurable manufacturing cell. The given case study shows that the proposed method is capable for reconfiguring PN models of RMS in a rapid and successive manner, without requiring verification.