有界Petri网的活性和公平性的分析与实现

Petri网的活性和公平性分别反映了所模拟的分布式系统的无死锁性和无饥饿性。本文对有界Petri网的活性和公平性进行了分析:1)指出了有界Petri网的活性和公平性在其可达标识图中的表现;2)证明了对于一个结构有界的可重复网(并带有可重复的初始标识),如果在任意可达标识下,任意两个变迁节都不处于有效的冲突,则这个网一定是活的和公平的。 对于不活或不公平的带可重复标识的结构有界的可重复网,本文提出了几种实现活性和公平性的控制装置。     

线性定常系统的Petri网解耦控制

将Petri网与现代控制理论相结合,应用于连续系统的性能分析如可控性、可观性和稳定性等已日益普遍,但Petri网应用于系统的解耦控制研究很少.提出了广义连续自控网系统的形式化定义,描述了线性定常系统的广义连续自控网系统模型并分析了广义连续自控网系统模型与状态空间描述的等效性.基于状态反馈动态解耦的基本原理,探讨了利用Petri网模型结构实现线性定常系统解耦控制的新方法.该方法采用图的遍历算法,可有效的判断系统的可解耦性以及实现解耦控制律,避免了传统解耦控制方法中计算所需的大量矩阵运算.最后给出了两个具体的应用实例.     

基于精炼操作的Petri网建模及其分析方法

针对复杂系统的Petri网建模及其分析问题,定义了Petri网的精炼操作及其相关的Petri网模型.基于序列投影,建立精炼Petri网与原网、子网间的动态行为关联关系,并分析了该精炼操作的相关动态性质,得到一组性质保持判据.最后,基于该方法实现了一个顺序资源共享系统的应用案例的建模及其分析.所提出的方法不仅为复杂系统的Petri建模提供了新的思路,而且有助于复杂Petri网模型的分析和验证.     

基于矩阵运算的Petri网反向推理算法

通过对加权模糊Petri网模型和反向推理算法的研究,建立了加权模糊Petri网的关联Petri网推理模型。在此基础上,提出了基于矩阵运算的反向推理算法。通过实例对算法进行了检验,结果表明该算法具有解决复杂问题的并行推理能力、推理效率高、推理过程简单、容易实现。     

一类DEDS状态反馈控制器综合的新方法

对具有无穷状态空间的并发离散事件动态系统提出了一种基于Petri网图示的矩阵代数 综合方法.该方法借助于对Petri网的结构分解可以用于结构无竞争Petri网描述的一类离 散事件动态系统状态反馈控制器的离线综合.     

一种生成具有变量标识的高级Petri网可达树的算法

Petri网动态性质的考察一般基于网不变量(Net Invariants)和可达树(Reachability Tree).这两个概念已被扩展到高级Petri网中.高级Petri网可达集空间随着网的复杂性而指数性增长是计算可达树问题中的一个主要难 点.本文定义了具有变量标识的高级Petri网并给出了构造该类网的可达树的算法.本文的算法以变量标识的等价关系(equivalent relation)和覆盖关系(covering relation)为基础,明显地简化了可达集空间.个体标识的信息可从变量标识的定义域中获得.     

基于Petri网的非集中式电子商务平台建模与仿真

随着Internet的普及和网络安全性的提高,电子商务得到了迅速的发展.为了更好地满足网络环境下电子交易发展的需求,详细分析了电子商务的业务流程,设计了一个具有交易约束机制的电子商务系统框架.首先,基于Petri网这一建模分析工具,建立了电子商务系统业务流程的Petri模型,并设计了有界Petri网可达树生成算法,用于分析所设计的电子商务系统Petri网模型的性质;然后,运用Petri网系统动态仿真工具--CPNTools,对所设计的电子商务系统模型进行了仿真运行,并分析了实验结果.从静态和动态两个方面检验了所设计的电子商务平台框架的可行性,该框架可以用来指导下一步的系统开发工作.     

基于矩阵模型的DEDS仿真

离散事件动态系统(DEDS)矩阵模型是一种逻辑运算与代数运算的混合系统。该矩阵模型给出了分析和仿真DEDS的严格框架，并用类似于控制理论状态方程的分析方法描述系统的动态行为。该文采用一种Petri网描述的适用于仿真的DEDS矩阵模型，用Matlab语言，对某炼钢厂炼钢连铸生产过程进行了实例研究。该方法比一般Petri网分析法简洁、完备，并有严密的数学描述和分析手段。     

改进的模糊Petri网在民航飞机故障诊断中的应用

针对民航飞机系统的复杂性,采用了反正向推理相结合的模糊Petri网的故障诊断模型.首先,依据预设的变迁阈值,采用反向搜索策略,对建立好的模糊Petri网模型进行约简,以减小后续推理规模,提高推理搜索速度;然后采用正向推理算法进行数值计算,将复杂的推理过程通过矩阵运算实现,充分利用了模糊Petri网的并行处理能力,使模糊...     

M—Petri网及其性能分析

Petri网的应用越来越广泛,对其理论的研究也进一步深入,文[1]～[3]对Petri网的加法、笛积、广义笛积和并运算进行了一系列讨论,得到一些重要性质。对Petri网的活性研究,具有非常重要的理论和应用价值,也是Petri网理论工作者花费很大精力研究的问题。但对一般Petri网的活性研究至今没有较为理想的解决方法。本文在Petri网的并运算的基础上提出了多重Petri网—M-Petri网的概念,并讨论了M-Petri网的相容、守恒、有界性质以及活性,给出若干结构有界的判定条件。     

T-组合Petri网的活性和公平性分析

同步合成是研究复杂Ｐｅｔｒｉ网系统性质的有效途径．文中通过引入可引发变迁序偶的概念,研究了Ｔ－组合（同步合成）Ｐｅｔｒｉ网对子网的活性和公平性继承关系,给出了一组Ｔ－组合Ｐｅｔｒｉ网活或公平的充要条件和充分条件．这些结果对网组合同步设计具有重要的指导意义     

可分解非对称选择网的活性和有界性

活性和有界性是网系统的重要行为特性.从分解以及尽可能简单分解的角度得到了非对称选择网的一个子类,可分解非对称选择网(简称DAC网),证明了DAC网系统活性的充分必要条件,同时给出了DAC网系统活性有界性的充分必要条件,也进一步讨论了判定一个Petri网系统是否是活的有界的DAC网系统的多项式算法.     

标注Petri网中的最小初始标识估计

为获得制造系统初始化时的最小资源以实现最优资源分配,利用标注Petri网对系统进行建模,并研究标注Petri网的最小初始标识估计问题。给定一个标注Petri网,在不可观测变迁组成无环子网的情况下,基于动态规划提出一种新的最小初始标识估计算法。在观察到给定的标注序列后,放宽不可观测变迁发生个数的限制,并根据该算法构建节点的演化过程。当出现相同的发生数向量时,仅保留当前极小的初始标识估计,并通过节点的演化过程对极小初始标识估计的托肯总数进行对比。为验证算法的有效性,给出一个制造系统的标注Petri网模型实例,最终得到的最小初始标识为［1000］^T,且对应的变迁发生序列为t₁t₃t₄t₆,满足给定标注Petri网的结构要求。实验结果表明,与传统基于动态规划的算法相比,该算法获得的最小初始标识估计具有更小的托肯总数。     

Compositional Petri Net Approach to the Development of Concurrent and Distributed Systems

In the paper, a formal model based on Petri nets is proposed in the context of a compositional approach to the development and analysis of complex concurrent and distributed systems. Mutlilabels of Petri nets are introduced allowing labeling a transition not only with a single symbol, but also with a multiset of symbols. Operations on multilabeled Petri nets—parallel composition and restriction—are defined. A definition of a Petri net entity is given based on the notion of multilabels. A Petri net entity is a Petri net with a set of multilabels, where each multilabel is regarded as an access point of the entity. The operation of entity composition is introduced. Equivalence of entities is defined based on bisimulation equivalence of Petri nets. It is shown that the equivalence relation is congruent with respect to entity composition. It is also demonstrated that the composition operation is commutative and associative.     

基于Petri网语言的并发系统性质研究

给出Petri网弱活性（无死锁）与活性的两个语言刻画,讨论了同步合成Petri网的语言性质,基于Petri网语言,给出了判定Petri网活性的充分必要条件。同时研究了Petri网同步合成过程中活性保持问题,给出保持活性的充分必要条件。这些结果为讨论网的活性测试和控制提供了形式语言的方法。     

基于混合整数规划的一般Petri网死锁检测方法

信标的受控性是检测柔性制造系统(flexible manufacturing system,FMS)Petri网模型是否存在死锁的关键因素.对于普通Petri网,在任何可达标识下所有信标不被清空是检测网系统非死锁的充分条件.然而,该条件对于建模能力更强的一般Petri网并不适用,max可控性条件由此产生.研究证明,该条件对于一般Petri网的死锁检测过于严格了.虽然其后有很多研究者通过改进max可控性条件以求给出条件更宽松的一般Petri网非死锁的充分条件,但大部分的研究成果都仅仅局限于一种顺序资源共享分配系统Petri网模型S4PR(systems of sequential systems with shared resources)网.因此,本文在max可控性条件的基础上提出了新的名为max#可控的信标可控性条件,并在此条件的基础上实现了基于混合整数规划(mixed integer programming,MIP)的死锁检测方法.与现有研究成果相比,max#可控性条件更宽松,可适用于更多类型的一般网,为解决大规模柔性制造系统中死锁监督控制器的结构复杂性问题提供了有力的理论支撑.     

利用关联矩阵的秩判断Petri网的公平性

本文对有界Ｐｅｔｒｉ网的公平性与分组公平性以及无界Ｐｅｔｒｉ网的公平性分别得到了利用关联矩阵的秩进行判断的一组充要条件，这些条件使用起来是非常方便的．     

公平网的活性判断

Petri网的活性判断一直是一个广为关心的问题。本文就公平网的活性进行了研究。指出如果一个公平网的有界子网是活的,那么该公平网是活的。并给出了一个公平网活的充分必要条件。     

一种Petri网层次模型建模工具的设计与实现

为解决使用Petri网建模遇到的状态空间爆炸问题,提出使用层次模型,采用分层细化逐步求精的方法建立Petri网分层模型.设计并实现基于图形用户界面的普通边界为1的Petri网分层建模工具软件.用户在交互方式下建立Petri网层次模型,并可修改、删除、存储、分层平面化、简单功能模拟、导入和导出可复用Petri子网和将模型翻译为预定义的模型描述语言源程序.     

Diagnosability of Petri nets with observation graphs

This paper addresses the problem of diagnosability for dynamic discrete event systems modeled with bounded or unbounded Petri nets that are deadlock-free and monitored with sensor configurations with marking and event measurements. The proposed method gives necessary and sufficient conditions for diagnosability. It is based on the transformation of the coverability graph into an observation graph that encodes all observation sequences of measured markings and events with respect to the sensor configuration. This graph also encodes all sequences of transitions that may fire from any reachable marking of the Petri net. Diagnosability is determined by analyzing the paths and circuits in the observation graph. The method is illustrated with several examples of bounded or unbounded Petri nets.