基于普通Petri网的梯形图中接通延时定时器的建模方法

针对可编程逻辑控制器(PLC)的接通延时定时器(TON),提出了其普通Petri网建模方法。将状态变量描述为库所对,将TON中的指令运算描述为变迁,从而将TON模块描述为一个普通Petri网结构。结果表明该Petri网能够准确地描述TON的动态行为,从而为PLC梯形图程序的形式化设计或验证提供了建模方法。     

脉冲神经网络的快速仿真方法

针对由SRM(Spike response model)神经元构成的网络,在限制SRM模型参数的基础上,提出了一种事件驱动脉冲神经网络(Spiking neural network,SNN)仿真的具体设计方法。计算机仿真结果表明:与时钟驱动的仿真方法相比,事件驱动的方法大大提高了SNN的仿真速度,并且可以得到更精确的脉冲发放时间。     

基于平行Petri网的制造系统调度与控制一体化方法

为了消除制造系统调度层与控制层之间的隔阂,实现对生产事件快速灵活响应,本文提出了一种调度与控制一体化的方法.首先,定义了一种新型Petri网模型,即平行Petri网,从而集成地描述了传感器、执行器、任务和资源信息,构建制造系统的信息物理系统模型;其次,提出了一种从平行Petri网到赋时Petri网的抽象简化方法,大规模压缩优化调度所需搜索的状态空间;再次,定义了策略Petri网以描述最优调度策略.最后,给出了平行Petri网与策略Petri网同步执行算法,使得平行Petri网与物理系统同步执行.     

基于知识Petri网的确定性和不确定性联合推理

知识推理是人工智能的核心领域,旨在研究如何从已知(知识库和推理规则)推理出未知,以帮助智能体做出科学决策.而智能体所处的环境存在不可观性和不确定性,因此知识库通常不仅包含确定性知识,还包含不确定性知识,而且推理过程需要两类知识紧密协作.然而,目前的推理方法无法将两类知识统一表示,常常将两者对应的推理过程割裂进行.基于此,为了实现在统一的模型架构下完成确定性和不确定性联合推理,给出了一种知识Petri网推理方法.首先,定义了一种新的知识Petri网,使其不仅能够描述确定性的知识规范,也可以描述先验概率知识;其次,根据知识Petri网的网结构,给出了一种知识Petri网概率独立剪枝算法,能够指数级地降低不确定性推理的计算复杂性;最后,利用知识Petri网及其概率独立剪枝算法,给出了一种新型推理算法,实现了确定性和不确定性的联合推理,并利用Wumpus世界进行了演示和验证.     

逻辑控制器设计与离散事件系统监控理论

物联网等通信技术将越来越多的控制元件集成起来,导致系统规模快速增长,逻辑控制规范也日益复杂,任何逻辑错误都可能造成重大事故和人身灾难,再加上"维数灾"问题,安全可靠的逻辑控制程序的设计和调试面临巨大的计算复杂性难题.而离散事件系统监控理论旨在研究复杂控制规范的设计和实现问题,将连锁、互斥、字符串语言等复杂控制逻辑描述为自动机或Petri网,然后转换为可编程逻辑控制器或现场可编程门阵列上执行的程序代码.本文综述了现有的逻辑控制器的形式化设计方法,主要涉及如何利用监控理论(自动机或Petri网)来缩短程序开发周期、提高程序可重用性和确保程序可靠性和安全性等问题.     

间歇式化工系统的Petri网优化调度与控制方法

为了解决复杂间歇式化工系统的优化调度和控制问题,提出了一种基于Petri网的优化调度与控制方法:首先,根据加工工艺,建立加工过程的赋时Petri网模型;其次,根据间歇式化工生产对象的拓扑结构,在该赋时Petri网模型中引入阀门系统的网结构,从而获得系统的受控Petri网模型;最后,利用可达图来计算加工时间最短的控制策略,借助网结构信息,得到了控制策略的阀门控制矩阵,并用一个示例演示验证了本文方法.     

煤气化-无烟燃烧立式锅炉内空气动力场的数值模拟研究

采用RNGk ε湍流模型、其动量方程利用具有三阶精度的QUICK格式离散的方法 ,对一台采用了无烟燃烧技术的锅炉炉内冷态流场进行了数值模拟 ,并根据模拟结果对这一新技术进行了理论上的探讨     

基于约束转换的Petri网最优监控器设计

针对不可控影响子网为后向无同步前向无冲突网的广义互斥约束,给出基于约束转换的最优监控方法：根据路径代数法研究后向无同步前向无冲突网的结构,得到与可达性分析相关的若干性质;其次,根据这些性质得到约束转换算法,它将给定约束等价转换为一组“逻辑或”的允许的广义互斥约束;根据允许约束的性质,得到允许监控器存在性的充要条件和最大允许状态反馈控制策略的表达式,分析结果表明,该策略的在线计算能够在多项式时间内完成,及它能够满足实时性的要求;利用一个制造系统的实例演示了该监控方法．     

事件图的混合控制器设计

指数级计算复杂性的可达性分析导致较大规模Petri 网上的监控器设计非常困难. 为了解决这一问题, 本文给出了事件图上的混合型控制器设计方法:首先得到了观测器的设计方法；其次给出了根据观测器计算最大允许控制策略的算法. 结果表明，该方法降低了需要观测的状态空间的维数，从而提高了计算效率，并且该方法不要求对象网是活的或有界的.     

随机计时离散事件系统的软控制任务研究

本文通过引入马氏决策过程中的迭代算法,研究了计时离散事件系统的随机优化监控综合问题。为了对不确定的人造系统实施监控,在考虑事件的操作时间的基础上,利用带有发生事件概率分布函数的随机计时离散事件系统模型对系统建模。为了对这类随机系统实施监控,在传统方法中,采用控制任务的最大可控子语言设计控制器,不能体现系统模型的随机特性。本文提出利用软控制任务代替原控制任务的方法,使其超出原控制任务的概率在给定的容许度约束范围内。首先,通过在计时离散事件系统中定义计时事件的发生概率映射和发生费用函数,利用离散事件系统的逻辑特性,构造事件发生序列的期望费用函数,进而确立马氏决策过程的最优方程,建立软控制任务与期望费用函数之间的关系。然后,通过计算事件发生序列的费用值,提出利用有限费用值可以用来确定软控制任务,进而基于逻辑监控方法,确定最优监控器。最后,利用计算有限费用值的迭代过程,提出迭代算法,并给出了计算实例。