具有不可控变迁的离散事件系统Petri网控制器的研究

针对基于Petri网建模的离散事件系统的Petri网控制器的设计问题,分析了系统中存在不可控变迁时的情况,并基于局部设计和Petri网简化技术,提出了一种新的控制器设计方法。该方法首先将约束条件分为允许约束和非法约束,并通过矩阵转换方法将非法约束转换为允许约束,然后通过约束矩阵设计出相应的控制器。该方法由于只考虑与约束库所、约束变迁及不可控变迁相关联的局部关联矩阵,降低了矩阵的维数,简化了控制器的设计,避免了死锁。最后,基于两个实例验证了该方法的高效性。     

基于Petri网模型的物流系统建模

提出了一种基于Ｐｅｔｒｉ网动态模型的物流系统的Ｐｅｔｒｉ网模型，可以将物流系统的物理过程通过网系统形象地表示出来，基于Ｐｅｔｒｉ网模型的仿真系统能更真实地反映系统的动态特性。     

基于Petri网的离散事件仿真与控制软件的开发及关键技术

针对离散事件系统控制对Petri网软件工具的需求,设计和开发基于Petri网的离散事件仿真与控制软件。通过分析离散事件仿真与控制的要求,确定软件的功能与目标,据此设计软件的体系结构。研究软件开发中的几个关键技术,如控制Petri网的提出及其基本类设计、基于控制Petri网的控制与仿真、Petri网模型的存储与读取、客户/服务器模式软件网络化架构等。开发基于Petri网的离散事件仿真与控制软件,它不仅具有Petri网模型建模与分析功能,还能实现基于Petri网的离散事件系统的网络化控制与仿真。在可重构加工系统试验平台上的应用表明,该软件是有效和实用的。     

基于受控赋时Petri网的批处理系统建模

将受控赋时Ｐｅｔｒｉ网用于批处理生产过程中离散事件的建模。通过为动作库所赋予不同的时间参数,可对批处理对程中特有的零等待与有限时间等待中间存储策略进行建模和分析,控制库所的引入可消除资源争用冲突。借助与建立的模型,可进一步对系统进行逻辑分析和控制综合研究。     

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。     

自动制造系统中的事件、资源和Petri网

讨论了自动制造系统中事件的形式化表示方法，以及制造系统中的工序和资源的Ｐｅｔｒｉ网表示．在此基础上还讨论了一类自动制造系统Ｐｅｔｒｉ网关联矩阵的构造形式和初始标识的确定方法．最后提出了自动制造系统Ｐｅｔｒｉ网控制器的形式化设计方法．     

基于Petri网的FMS教学系统控制器设计

以文献［１］提出的实时控制Ｐｅｔｒｉ网（ＲＣＰＷ：Ｒｅａｌ－ｔｉｍｅｃｏｎｔｒｏｌＰｅｔｒｉＮｅｔ）为础，为柔性制造教学系统设计了一个实时协调控制器，并给出了控制器的硬件结构以及软件设计过程。为验证ＦＭＳＰｅｔｒｉ网控制器软件自动设计方法打下了基础     

顺序共享资源制造系统Petri网控制器的形式化设计方法

基于通信顺序进程和资源向量的有关概念 ,提出了截断迹及截断迹集 ,研究了系统具有共享资源时标志容量的计算方法 ,提出了具有顺序共享资源制造系统 Petri网控制器的形式化设计理论和方法     

Safety analysis of discrete event systems using a simplified Petri net controller

This paper deals with the problem of forbidden states in discrete event systems based on Petri net models. So, a method is presented to prevent the system from entering these states by constructing a small number of generalized mutual exclusion constraints. This goal is achieved by solving three types of Integer Linear Programming problems. The problems are designed to verify the constraints that some of them are related to verifying authorized states and the others are related to avoiding forbidden states. The obtained constraints can be enforced on the system using a small number of control places. Moreover, the number of arcs related to these places is small, and the controller after connecting them is maximally permissive.     

一种离散时间区间Petri网

运用Petri网对实际系统进行建模时,事件的发生往往必须在一个时间区间序列内。针对此问题,提出一种离散时间区间Petri网模型。着重对模型的可达性进行了分析,给出模型的合法变迁序列判定算法,并在此基础上提出模型的状态可达性判定算法。通过实例分析,验证了所提的离散时间区间Petri网模型的可行性和有效性,该模型可用于工作流分析、业务过程建模等领域,能够进一步增强Petri网对离散事件系统的模拟与分析能力。     

Most permissive liveness-enforcing Petri net supervisors for discrete event systems via linear monitors

This paper proposes a deadlock prevention method to design a maximally permissive liveness-enforcing pure Petri net supervisor for a discrete event system, if such a supervisor exists; otherwise, it obtains the most permissive one in the sense that no other pure liveness-enforcing supervisors via linear monitors can be more permissive than it. This paper exploits an iterative method. At each iteration, a first-met bad marking (FBM) is singled out and an integer linear programming problem (ILPP) is configured. If a feasible solution can be found for the ILPP, then a place invariant (PI) is designed to prohibit the FBM from being reached while no legal marking is forbidden. If the ILPP has no solution, we collect all these FBMs that cannot be optimally controlled. For each of such FBMs, another ILPP is designed to find the least number of legal markings whose reachability conditions contradict the current considered FBM and enumerate all the optimal solutions of this ILPP. Based on it, we develop a 0–1 linear programming problem to find the maximal number of legal markings after removing all the contradictory legal markings. Then, the new sets of legal markings and FBMs are obtained, and we return to the iteration stage to redesign a PI to control each FBM if the ILPP has a feasible solution. Repeat the above process until no FBM can be reached. Finally, a most permissive pure liveness-enforcing supervisor via linear monitors is derived. Two Petri net models are used to illustrate the proposed method.     

一种基于Petri网和AGA算法的测试系统死锁预防策略

在自动测试系统中,很多任务需要并行测试.测试过程比串行测试复杂,较容易出现死锁现象,因此提出一种基于Petri网和自适应遗传算法(adaptive genetic algorithm)的死锁预防策略.在该策略中,首先为自动测试系统建立一个Petri网模型,然后将Petri网的状态方程作为约束条件,最后求出模型的发射序列即系统中无死锁的任务调度路径.Petri网的发射序列求解一直是NP问题,针对这种情况,引入自适应遗传算法对可行解空间进行全面的搜索,可得到所有无死锁的路径.最后,通过雷达接收机的并行测试例子,和启发式算法搜索进行对比,进一步体现了该死锁预防策略的优越性.     

基于复杂工作系统性能分析的Petri网建模

Petri网是研究离散事件动态系统的有效工具，它通过对实际问题构造Petri网，揭示出系统的动态特性。本文以某质量检测机构为研究对象，进行Petri网建模，分析系统在资源分配，运行方式等方面性能，并对系统的时间性能作出整体评估。     

Synthesis of feedback control elements for discrete event systems using Petri net models and theory of regions

This paper describes a method for constructing a Petri-net-based controller for a discrete event system (DES) modelled by a Petri net. Assuming that an uncontrolled Petri net model of the DES and a set of forbidden state specifications are given, feedback control elements, i.e. a set of places and related transitions, with initial marking, are computed using the theory of regions, which is a formal synthesis technique for deriving Petri nets from automaton-based models. When feedback control elements are added to the uncontrolled Petri net model, the controlled (closed-loop) Petri net model of the system is obtained. The controlled Petri net model obtained is maximally permissive while guaranteeing that forbidden states do not occur. The proposed method is computationally efficient and does not suffer from the state explosion problem. Two examples are provided to show the applicability of the proposed method.     

基于TS算法的FPN鱼雷电子系统故障诊断方法

针对鱼雷电子系统故障传播的连续性,以及故障征兆与故障原因之间的模糊不确定性特点,提出一种基于禁忌搜索算法的模糊Petri网的鱼雷电子系统故障诊断方法.该方法定义了一个十元组的模糊Petri网,给出了表示模糊产生式规则的三种基本的模糊Petri网模型,在此基础上采用禁忌搜索算法对模糊Petri网模型参数进行优化.当模糊Petri网模型参数得到优化后,根据库所信度的大小通过故障推理进行故障定位.将其应用到某型鱼雷电子系统的故障诊断系统中,结果表明,该方法能够有效的提高模型故障诊断能力,具有较强的实用性.     

基于自适应模糊Petri网的雷达故障诊断方法研究

针对雷达设备越来越复杂,故障诊断难度逐渐增大的情况,提出一种基于自适应模糊Petri网(AFPN)的雷达故障诊断方法.在该方法中,首先根据雷达故障专家系统中常用的模糊产生式规则建立模糊Petri网,然后结合神经网络知识通过样本数据对模糊Petri网中的权值进行反复的学习训练,这样可以避免依靠人工经验设置带来的不确定性.当Petri网权值固定之后,根据故障征兆出现的概率通过故障推理最后找到故障起因.这种方法和传统的故障树方法相比,具有很多优势.     

基于Petri网的生产系统仿真研究

以流水生产线为例，介绍了Petri网建模及其性能分析。通过转换成马尔科夫链，可以计算变迁实施时间为指数分布的Petri模型的性能指标。并且针对Petri网模型计算复杂的特点，介绍了一种新的Petri仿真方法，即利用WITNESS软件对Petri模型进行仿真分析。