基于Petri网的柔性制造系统无死锁遗传调度算法

对以最小化加工时间为目标的柔性制造系统无死锁调度问题, 提出了一种遗传调度算法. 算法考虑到同类工件具有预先确定的相同加工路径, 而各工序的处理时间与工件有关. 用Petri网对工序和资源分配进行逻辑建模,利用遗传算法, 采用工序自然编码方式, 基于系统的最佳避免死锁Petri网控制器, 检测染色体的可行性, 修复不可行染色体使其对应的调度满足资源约束和无死锁控制约束, 从而保证算法所利用的所有染色体都对应系统的可行调度. 仿真结果表明了算法的可行性和有效性.     

自动化仓库输送调度问题的建模与控制研究

基于面向对象着色Petri网模型和时态逻辑方法,对自动化仓库输送系统运行过程的调度问题进行研究。建立了系统的面向对象着色Petri网模型,讨论了该过程的死锁分析问题,给出了系统行为的时态逻辑规范和死锁避免的最大允许反馈控制策略。     

柔性制造系统的改进粒子群无死锁调度算法

基于柔性制造系统的Petri网模型,以制造期最小为优化目标,将死锁避免策略嵌入粒子群算法中,提出一种无死锁改进粒子群调度算法.该算法将粒子与工件的工序序列相对应,以位置数值的大小表示对应工件工序在执行顺序中的优先级.采用一步向前看的死锁避免策略方法对序列的可行性进行验证,提出一种跳出局部极值的策略.实例仿真结果表明了粒子群调度算法的可行性和有效性,以及改进粒子群调度算法的优越性.     

基于CPN的进路式联锁调度建模及其分析

提出一种基于有色Petri网(CPN)的进路式联锁调度算法模型,其中包括对联锁调度过程中机车的任务内正常行驶、进路联锁运算、机车驶离任务路线、闯入未开放进路、故障处理恢复等情况建立了清晰的模型。并利用CPN Tools对模型进行仿真验证与分析,结果表明该联锁调度CPN模型正确模拟了井底机车运输调度,对于机车调度是安全可靠的。     

并发事务无死锁的可串行化调度的形式化方法

并发控制是多用户数据库管理系统(DBMS)的重要内容之一。该文对其形式化方法进行了研究,建立了符合两段锁协议的扩展有色Petri网模型。利用该模型的可达标识图,给出了判断满足两段锁协议的调度是否死锁的充分必要条件,并由此构造出并发事务的无死锁的可串行化调度。     

基于HCTC_Ptri网的机场主要资源调度模型

针对多跑道机场主要资源调度问题,结合层次Petri网、有色Petri网、时延Petri网和受控Petri网理论,构建一种面向机场主要资源调度的混合Petri网——HCTC_Petri (hierarchical colored timed controlled Petri)网模型.通过设置合理的控制策略、动态调节模型参数,提高运行结果的稳定性.以多个新的航班时刻表为基础,预测机场的资源调度情况.实验结果表明,HCTC_Petri网模型在模拟机场主要资源调度时具有较高的准确性和稳定性,且中转航班进站前的延误总时间和总架次对过站后的延误情况影响较大.     

时间约束Petri网及其可调度性分析与验证

时间约束Petri网(timing constraint Petri nets,简称TCPN)是一类重要的时间Petri网系统.对相关定义重新界定,丰富并完善了TCPN理论.针对变迁可调度原始定义的不足,首先给出了变迁的弱/强可调度的新定义及强可调度判定定理;然后对变迁的强可调度进行了拓展,提出了TCPN时间可调度的概念,并结合Petri网结构给出了TCPN时间可调度判定定理;最后对TCPN的相关特性进行了研究.TCPN对时间Petri网的研究工作将起到启发作用,并对实时系统的描述和建模工作具有一定的参考价值.     

基于树型Petri网的网格资源调度模型

讨论树型网格环境下独立任务的调度问题,把网格资源计算能力和网络通信速度的异构资源调度问题转化为线性规划问题。提出网格资源调度的树型Petri网模型,基于速度优先的启发式资源调度算法对树型Petri网模型进行性能分析,验证了树型Petri网的单口模式传输特点。     

基于Petri网与GA算法的FMS调度优化

提出了一种应用遗传算法解决柔性制造系统调度优化问题的新方法．首先用Petri网对柔性制造系统进行建模,然后应用遗传算法对该模型进行调度并获取近似最优解．在该算法中,用Petri网模型的激发序列作为染色体,采用期望值方法作为选择算子,总加工时间作为适应度函数,两点交叉法作为交叉算子,交叉点选择能到达相同标记的转移．对于变异算子,首先从染色体上随机选择一点作为变异点,然后从这点开始应用变异算法,该变异算法类似于Petri网的可达树算法．由于算法中的选择、交叉和变异算子都是对．Petri网模型中的元素进行操作,与问题空间中的元素无关,因此,与其它调度算法相比,它有较高的通用性．既可以处理典型的Job—Shop问题,也可以处理小批量、多品种的FMS(Flexible Manufacturing System)调度问题．文中通过实验验证了算法的有效性。     

基于Petri网的选煤厂生产调度模型研究

本将Petri网作为选煤厂生产调度模型建立的工具。针对选煤厂生产的具体情况．利用Petri网对选煤厂生产调度进行建模分析。分析结果表明Petri网可以较好地分析选煤厂生产调度中的瓶颈和并发冲突问题。     

一类FMS的最佳活Petri网模型的综合

利用Petri网为一类柔性制造系统建模,并讨论避免系统死锁问题.通过Petri网模 型的结构分析,证明了系统产生死锁的一个充分必要条件.给出了避免死锁的最佳控制器,它 可以通过给系统的Petri网模型增加一些新的位置与相应的弧来实现.从而导出了这类制造 系统的最佳活Petri网模型.     

Robust design of flexible manufacturing systems using, colored Petri net and genetic algorithm

A method is presented for the robust design of flexible manufacturing systems (FMS) that undergo the forecasted product plan variations. The resource allocation and the operation schedule of a FMS are modeled as a colored Petri net and an associated transition firing sequence. The robust design of the colored Petri net model is formulated as a multi-objective optimization problem that simultaneously minimizes the production costs under multiple production plans (batch sizes for all jobs), and the reconfiguration cost due to production plan changes. A genetic algorithm, coupled with the shortest imminent operation time (SIO) dispatching rule, is used to simultaneously find the near-optimal resource allocation and the event-driven schedule of a colored Petri net. The resulting Petri net is then compared with the Petri nets optimized for a particular production plan in order to address the effectiveness of the robustness optimization. The simulation results suggest that the proposed robustness optimization scheme should be considered when the products are moderately different in their job specifications so that optimizing for a particular production plan creates inevitably bottlenecks in product flow and/or deadlock under other production plans.     

信标基底的可选择性在制造系统死锁控制中的应用

本文基于Petri网模型,讨论柔性制造系统的死锁控制问题.为了建立结构简单的Petri网控制器,本文在以前的工作中提出了信标基底的概念.信标基底是一组满足特定条件的严格极小信标集合.本文证明基于不同的信标基底,建立的受控系统其容许性能也不同.而容许性是评价死锁控制策略优劣的重要标准之一.故如何选择信标基底,提高受控系统的容许性能是值得研究的问题.本文讨论了使受控系统容许性能大大提高的信标基底的选择条件.基于该条件,为柔性制造系统建立有效的死锁控制策略.最后,通过两个例子解释该条件和策略.     

嵌入式系统软件体系结构动态建模及应用研究

应用π演算方法,结合Petri网中的面向对象Petri网和时间Petri网,建立了嵌入式系统软件体系结构抽象模型ESAM,研究了ESAM模型的动态演化、一致性和死锁。应用ESAM抽象模型,对车站信号联锁控制器进行了建模与分析。     

A deadlock prevention approach for flexible manufacturing systems with uncontrollable transitions in their Petri net models

Deadlocks are a highly undesired situation in a fully automated flexible manufacturing system, whose occurrences are tied to the existence of shared resources that are competed by different production processes. In the last two decades, a fair amount of research has been done on deadlock analysis and control for flexible manufacturing systems, leading to a variety of strategies in the literature. Petri nets are a promising mathematical tool to handle deadlock problems in flexible manufacturing systems. However, most deadlock control policies based on a Petri net formalism assume that all the transitions in a plant model are controllable. However, uncontrollability of events are a natural feature in a real‐world production system. This paper proposes a deadlock prevention policy for a class of Petri nets by considering the existence of uncontrollable transitions. Deadlocks are prevented by adding monitors to a plant Petri net model, whose addition does not inhibit the firings of uncontrollable transitions. Linear programming techniques are employed to find transitions to which a monitor points in order that a more permissive liveness‐enforcing Petri net supervisor can be found. A number of manufacturing examples are used to demonstrate the proposed methods. Copyright © 2011 John Wiley and Sons Asia Pte Ltd and Chinese Automatic Control Society     

矿井机车监控终端程序

矿井机车监控系统是矿井运输安全监控和高效调度的基础设备之一,是保证机车行车安全、提高生产效率、降低运输成本和改善作业人员环境的基本系统之一。本文提出一种基于RFID技术和WIFI网络的矿井机车监控系统。根据系统功能需求,安装了多种传感器,并对检测的多种传感器信息进行信息融合处理,实时判断机车运行环境和机车状态,提升机车运行的安全性。利用光纤与WIFI组成井下以太网网络,实现机车与调度室之间的语音与数据通讯,调度室根据机车上传的综合信息,实时地、安全高效地调度机车。本文阐述了系统的总体架构,并重点研究了监控终端程序的设计与实现方法。研制的系统已成功应用于工程实际,运行结果表明:系统工作稳定、运行良好,能保证机车安全、高效运行。     

柔性制造系统非阻塞监督控制器优化设计

针对一类含有并发执行装配过程的柔性制造系统G-systems,提出一种新的死锁预防策略保证该系统的非阻塞性,即在控制下,受控系统从任意可达状态都可以到达理想状态.首先对Petri网模型中基本信标实施控制,保证了基本信标的最大可控,然后通过线性规划算法求取所有从属信标满足可控性的条件,即获得基本信标的控制深度变量.与现有方法相比,该策略优点在于只需加入少量的控制库所,就可避免不必要的迭代过程;其次是提出控制器输出弧位置优化策略,得到了结构更为简单、许可行为更多的非阻塞Petri网控制器.     

自动制造系统设计和仿真中的死锁控制

通过对自动制造系统的Pctri网模型的分析．可以揭示出被模拟系统的死锁跟其初始标识和其结构有关。要想消除自动制造系统的死锁异常,可以通过修改Petri网的初始标识或Pctri网的结构来解决。该文结合具体示例,给出了具体的可操作算法并设计出了控制自动制造系统死锁的Petri网模型,从而为自动制造系统的异常处理提供了一条有效途径。