基于Petri网的维修保障流程多层次仿真模型研究

基于Petri网的武器装备系统维修保障流程多层次仿真模型，从简单Petri网开始，用子网代替初始简单网的库所或变迁，自顶向下重复至理想的细化程度．系统的装备、资源及其动态协作关系用Petri资源、库所、变迁描述．其建模过程为：分析维修保障活动→划分活动为独立事件→建立保障流程描述的上层Petri网模型→分析独立的任务过程→得到子过程模型→基本事件的Petri网模型→利用模型仿真计算整个流程的参数及提出改进建议．并以飞机轮胎刹爆维修保障过程详述了该模型的建立．     

基于分层着色Petri网的飞机战伤抢修系统建模

飞机战伤抢修的系统模型,基于分层着色Petri网理论建立.即通过引入复杂库所从复杂的主Petri网中划分出子网对系统进行建模,并用复杂库所替换可从主Petri网中分离的子网,这些子网在原来的主Petri网中留下的位置,由一个等价的复杂库所代替,从而简化主Petri网.     

鱼雷装备测试维修Petri网模型与指标论证分析

针对鱼雷装备测试维修使用需求，采用广义随机Petri网模型对鱼雷装备进行测试维F修建模，并对测试性指标进行分析。分别建立鱼雷装备系统层和结构层GSPN模型，依据故障模式影响和危害性分析(变迁进行拓展，构建鱼雷装备基层级维修子网GSPN模型；采用同构法求解维修子网GSPN模型，利用的稳态可用度解析公式分析测试性参数与使用可用度(A0)之间的影响关系；以某型号鱼雷为例，开展测试性指标求解和模型仿真验证。研究结果表明，模型仿真可用度A0′=0.999 8，与系统要求值误差小于1%，验证了所构建模型的可行性和有效性。     

航空电子综合系统可靠性建模与分析

文中通过动态故障树与随机Petri网综合分析方法分析航空电子综合系统可靠性,确定了或门、与门、表决门和热贮备门等典型故障逻辑门的Petri网模型,建立了航空电子综合系统的可靠性Petri网模型,将面向对象的程序设计思想应用到可靠性Petri网模型仿真过程中,为航电系统的设计和维护进行了探索.     

用Petri网实现FMS负载平衡调度

基于Petri的FMS负载平衡调度,以Petri网为建模工具,利用人工智能搜索模型可达图,获得调度结果.采用TPPN构造各生产单元的PN子网,通过共享资源库将其连接.用基于A* 的改进算法进行调度并引入虚成本的概念.搜索过程中系统状态改变的虚成本代替实际成本,加大动态负载虚成本较大于机器的使用成本,增加负载以减少机器的被用机会,由调度程序生成一条各机器间负载均衡的调度路径.     

单兵系统过程模型研究

为了设计和论证单兵系统,提高系统的各项效能,需要对系统进行过程模型研究。系统过程建模采用了IDEF0方法和Petri网方法,并通过关联矩阵的方法,实现了IDEF0模型向Petri网模型的转化。IDEF0方法得到的过程模型,直观地描述了系统的业务过程和信息流;将IDEF0模型转化为Petri网模型,并对模型进行动态仿真,得到的统计数据,为系统设计提供依据。采用两种方法建模的优势在于可以兼顾模型的直观描述特性和动态仿真能力。     

Petri网在海军战役装备保障指挥中的应用

用Petri网建立的模型更有利于动态仿真,适合建模具有同步、并发、资源共享的系统。利用Petri网对海军战役装备指挥信息流程系统进行建模,采用Exspect对装备保障指挥信息流程模型进行仿真,以分析模型的运行效能。通过对海军装备保障指挥信息流程进行结构优化的研究可见：Petri网理论和相应的仿真软件（Exspect）提供了一个非常有效的优化分析工具;扁平式的指挥结构更有利于装备保障信息的快速流通。     

系统体系结构设计的一致性约束和检验

应用层次着色Petri网建立的系统可执行模型,以静态数据约束为基础,以动态行为验证为主体.通过数据字典、数据关系、产品数据的约束实现静态数据一致性约束.再应用Petri网结构分析法和状态空间分析法确定模型的数据流、规则触发、状态转换、功能执行的行为,实现动态数据一致性检验.并以区域防空系统为例,通过拦截和执行功能的动态一致性检验,建立拦截和控制可执行模型,由仿真确定设计模型的动态一致性.     

Petri网在PLC控制系统程序设计中的应用

PLC按Petri网运行,实时接受传感器信号作为主令信号,并按Petri网确定的关系,决定执行元件是否执行,从而达到Petri网作为控制器的目的。从实例出发介绍基于Petri网控制器的PLC程序的设计方法,包括Petri网控制器模型设计,以及PN模型转换为PLC梯形图,PLC梯形图程序的设计效率得到提高。     

运用工作流管理系统的装备保障指挥模型

采用Petri网建模方法,参照工作流参考模型组件和接口,基于VC 开发了图形化的建模工具.以车辆装备大中修管理为例,建立基于Petri网的工作流业务过程模型,映射成经典Petri网,并将其转换成工作流过程定义语言.用ExSpect对工作流模型仿真,以分析模型的正确性及运行效能.     

基于广义随机Petri网的鱼雷系统级测试性参数确定方法

在装备论证阶段,提出科学合理的测试性指标要求,可以有效指导测试性设计。目前鱼雷武器系统还缺乏有效的测试性参数定量分析方法,在综合比较现有各种测试性需求分析模型的基础上,提出了一种基于广义随机Petri网的测试性建模方法。通过构建鱼雷武器系统基层级维修保障流程的广义随机Petri网模型,得到状态可达图,并利用同构法,求解了测试性参数与可用度之间的关系;以可用度和平均故障修复时间为设计指标,对国外某型鱼雷的测试性参数进行了求解,并利用Petri网 建模工具PIPE4.3.0软件进行了仿真分析,验证了模型和算法的有效性。     

基于统一体系结构框架的战区联合作战后勤与装备保障指挥信息系统架构

信息系统是战区联合作战后勤与装备保障指挥要素整体联动、效能体系释放的“神经系统”。基于全军军事信息系统依托的“网-云-端”结构理论,结合最新发布的统一体系结构框架方法原理,遴选出符合我军战区联合作战后勤与装备保障指挥信息系统构建需求的具体领域模型,并设计开发流程,而后在统一体系结构框架提供元模型基础上进一步 “裁剪+修改+融合” 建立符合我军信息系统基本数据要素需求的统一认知元模型。以元模型为约束,深入剖析后勤与装备保障指挥信息系统能力、功能、结构、服务、安防5个重点建设角度的理论交互机理,完成模型集成构建。根据战区联合作战想定案例情况,采用对象Petri方法对指挥信息系统动态模型进行执行验证,结果表明系统集成设计结构合理、过程逻辑正确,可以满足指挥信息服务需求。     

Petri网维修过程仿真模型的HLA邦元改造

Petri网维修过程仿真模型的HLA兼容性改造,采用面向对象方法分析维修过程仿真系统的运行过程,确定其与外界的信息交换能力,将维修过程仿真系统需向外公布和引入信息映射成对象类及其属性、交互类及其参数,确定维修过程仿真系统的SOM.并对其信息接口进行HLA改造,实现Petri网维修过程仿真模型与RTI的无缝连接.     

多传感器信息融合的模糊神经Petri网模型

将模糊产生式规则应用到多传感器融合系统中得到一种模糊信息融合方法，再用Petri网对此信息融合系统建模。在此基础上将人工神经网络与Petri网相结合，提出了一种多传感器信息融合的模糊神经Petri网模型。     

CAN总线通信过程实时性能的仿真计算

采用确定与随机petri网（DSPN）对CAN总线通信过程进行建模仿真,通过改变系统参数：信息到达时间间隔,受阻率和通道忙闲率,分析该系数对系统性能参数,即吞吐量和冲突概率盼影响,从而有效地分析CAN总线系统的实时性能,为实际工程应用提供有价值的理论与方法。     

DoDAF标准的系统效能评价

基于美国防部系统框架标准的系统动态性能测量和评价,以着色Petri网为仿真工具,用系统效能分析方法实现.以美军远程攻击部队ESG保卫太平洋上A岛为例,先分解出其防御系统进行CPN建模.包括预警机构、指挥中心、引导机构和执行机构等单元.选择系统在单位时间内摧毁威胁的数量和处理时间以及逃逸率作为评价系统效能的指标进行仿真分析,同时为系统设置不同的初始值,得到不同状况下系统的性能轨迹,由此完成评价.     

基于时间扩展Petri网的实时嵌入式软件体系结构建模及可靠性评估

软件可靠性是软件质量评估最重要的指标之一,随着软件工程和组件重用技术的发展,近年来基于体系结构的软件可靠性评估已经成为工程研究的热点之一。为有效地提高软件可靠性,调研现有体系结构的可靠性评估模型,给出了现有体系结构模型的分类和模型代表,并分析了现有模型的不足。由于Petri具有良好的扩展性并且对异步和并行软件有良好的描述性,因此重点研究Petri网可靠性评估模型,通过划分时间变迁和瞬时变迁,并引入时间相关的可靠度,包括延时可靠度与时序可靠度,对Petri网进行了扩展,给出了时间扩展的Petri网进行体系结构建模方法。通过研究组件状态和系统可达状态的关系,创建可达状态转移矩阵,对系统进行可靠性评估。将所研究的方法应用于某航电嵌入式系统软件中,完成了体系结构建模及可靠性评估,并通过误差分析验证了该方法的有效性及准确性。     

基于着色Petri 网的混杂监控系统建模分析

针对现有建模分析方法在混杂系统中系统建模和性能分析中表现的不足,提出一种基于离散事件监控框架的混杂系统仿真建模分析方法。应用着色Petri网技术构建混杂系统离散事件系统模型框架,内嵌连续系统模型,利用Petri网标识线性约束实现系统动态行为仿真分析和基于局部关联矩阵的Petri网监控设计。基于现有的离散事件动态理论的监控分析,采用离散事件系统Petri网监控方法实现混杂系统监控行为分析。并通过导弹拦截系统案例进行验证,实践结果证明了该混杂建模分析方法的可行性。