FMS的实时调度与控制方法研究

本文以 CIMS 中的基本单元 FMS 为对象,从离散事件动态系统角度出发,研究了 FMS 的实时调度与控制.首先,从递阶控制角度出发讨论了 FMS 的调度与控制,把一般的 FMS 的调度与控制系统划分成三层:调度层、事件轨迹控制层和单元逻辑控制层,提出了 FMS 调度与控制的一体化结构——调度驱动监控结构.在此基础上,建立了 FMS 基于 Petri 网的调度驱动监控的形式化理论.     

启发式搜索在时间Petri网的共享资源调度中的应用

离散事件系统的调度规划问题是计算机科学的重要研究方向。本文介绍了如何在实际中将启发式算法同时提高搜索效率的方法。这在计算机和通信领域的资源调度问题方面有着较大的实用价值。     

分布式嵌入式系统实时调度的建模

针对RBTPN模型在建模分布式嵌入式系统实时调度时的不足,提出了一种新的扩展时间Petri网模型。该模型通过在需要处理器资源的变迁上引入变迁速率因子,得到具有相同优先级变迁的运行速率函数,从而在分布式嵌入式系统的调度建模中,在单个处理器上结合了固定优先级可抢先调度和轮转调度。随后给出了该模型可达图的构造方法,以便可以得到调度序列的各种性质。     

应用离散事件系统控制理论求解生产调度的新方法

众所周知, 生产调度问题属组合优化问题, 一般来说不存在求得精确最优解的多项式算法. 因此, 对于大规 模调度问题, 人们应用启发式算法和元启发式算法以企求得满意解. 在实际的应用中, 许多工业过程需要满足严格 的工艺约束. 对于这类过程的调度问题, 很难应用启发式算法和元启发式算法, 因为这些方法难于保证所求得调度 的可行性. 为了解决这一问题, 本文以半导体芯片制造中组合设备的调度问题作为例子, 介绍了一种基于离散事件 系统控制理论的生产调度新方法. 利用Petri网建模, 任何违反约束的状态均被描述为非法状态, 而使非法状态出现 的调度则是不可行调度. 通过可行调度的存在性分析, 该方法获得可行解空间并将调度问题转化为连续优化问题, 从而可以有效求解. 并且指出, 该方法可以应用于其他应用领域.     

基于Petri网的虚拟企业建模与调度

在分析现有虚拟企业建模及其调度方法的基础上,探讨了基于一种扩展Petri网模型的虚拟企业建模和调度方法,给出了T时延广义自控网的形式化定义和变迁规则。根据虚拟企业项目的特点,描述了基于T时延广义自控网的虚拟企业建模过程。基于所建立的虚拟企业项目模型,分别针对时间最短与费用最小两个调度目标,设计了A*算法以实现虚拟企业项目调度方案求解。实例分析验证了所提模型及调度算法的有效性。     

基于对象Petri网的离散事件系统建模仿真环境(OPMSE)

首先论述了Ｐｅｔｒｉ网和高级Ｐｅｔｒｉ网发展状况,提出了一种高级Ｐｅｔｒｉ网,即对象Ｐｅｔｒｉ网。然后介绍了基于对象Ｐｅｔｒｉ网的离散事件系统建模仿真环境ＯＰＭＳＥ。文中详细介绍了ＯＰＭＳＥ的特点与组成,并对ＯＰＭＳＥ的核心－对象Ｐｅｔｒｉ网（ＯＰＮ）的语法描述进行了重点介绍。     

一类混杂系统的建模与分析

提出一种广义Ｐｅｔｒｉ网，改进原有线性连续时不变ＳＩＳＯ系统的状态方程，并用它为一类混杂系统建模。同时提出一种混合状态，研究了该状态的演变规则、运行轨迹和状态方程。     

炼油生产调度的混合Petri网建模

文章首先分析了炼油生产调度问题,指出炼油生产调度是一个既具有连续时间特性,又具有离散事件特性的混合动态系统,针对这种特性,该文在研究了连续Petri网和混合Petri网之后,将混合Petri网用于炼油生产调度系统的建模,为解决炼油生产调度的实时性问题提供了有力工具。     

间歇生产过程中离散事件的Petri网建模与协调控制

将Ｐｅｔｒｉ网用于间歇生产过程中离散事件的建模，讨论了离散事件活动的顺序、同步、资源共享竞争协调控制问题。文中同时给出了一个间歇精细化工过程的例。     

基于ESHL EP-N 的产品开发过程建模、 调度与仿真

为获得可行的产品开发计划,用扩展随机高级判断Ptri网建立产品开发过程的模型,并给出产品开发过程的仿真方法。仿真流程的输入是由数学方法获得的初始产品开发计划,仿真过程中使用4类规则来调度产品设计活动。根据仿真结果考察初始计划的可行性,并获得实际的产品开发计划。仿真结果表明,该调度规则和仿流程是有效而可行的。     

旋转货架系统运行过程的时态逻辑描述与分析

自动化仓库中旋转货架系统的运行过程具有复杂的离散事件特征,基于时态逻辑对此过程进行描述与分析,并给出可行的调度控制策略.     

基于时序Petri网的联锁逻辑形式建模与验证

时序Petri网结合Petri和时序逻辑的优点,清晰简洁地描述并发系统事件间的时序和因果关系,包括系统的最终性和公平性。文章给出安全苛求系统——车站信号联锁逻辑系统的时序Petri网描述,并使用时序逻辑描述系统状态的时序和因果关系,最后通过分析和验证模型的性质得出系统是正确的。     

Colored timed Petri nets for modeling and analysis of cluser tools

In this paper, a colored timed resource‐oriented Petri net (CTROPN) is developed to model the cluster tools in semiconductor fabrication. It is structurally simple and concise, since each module in a cluster tool corresponds to a unique place in CTROPN. It is also powerful in modeling the qualitative and temporal behavior of the cluster tools with a single‐blade or dual‐blade robot. The initial transient behavior, steady‐state behavior and the final transient behavior can all be investigated through a single model. Copyright © 2010 John Wiley and Sons Asia Pte Ltd and Chinese Automatic Control Society     

Petri网的广义笛积运算

文[1]曾给出Petri网的两种合成方法,即Ｐ／Ｔ网的加法和笛积运算。本文再提出几种Ｐ／Ｔ网的广义笛积运算,这几种运算都较好地保持网的结构性质。对此给出实例,显示了它们在Ｐ／Ｔ网的合成与分析中的作用。     

Liveness Problem of Petri Nets Supervisory Control Theory for Discrete Event Systems

A quite great progress of the supervisory control theory for discrete event systems (DES) has been made in the past nearly twenty years, and now, automata, formal language and Petri nets become the main research tools. This paper focus on the Petri nets based supervisory control theory of DES. Firstly, we review the research results in this field, and claim that there generally exists aproblem in Petri nets based supervisory control theory of DES, that is, the deadlock caused by the controller introduced to enforce the given specification occurs in the closed-loop systems, especiallythe deadlock occurs in the closed-loop system in which the original plant is live. Finally, a possible research direction is presented for the solution of this problem.     

Process vs resource‐oriented Petri net modeling of automated manufacturing systems

Since the 1980s, Petri nets (PN) have been widely used to model automated manufacturing systems (AMS) for analysis, performance evaluation, simulation, and control. They are mostly based on process‐oriented modeling methods and thus termed as process‐oriented PN (POPN) in this paper. The recent study of deadlock avoidance problems in AMS led to another type of PN called resource‐oriented PN (ROPN). This paper, for the first time, compares these two modeling methods and resultant models in terms of modeling power, model complexity for analysis and control, and some critical properties. POPN models the part production processes straightforwardly, while ROPN is more compact and effective for deadlock resolution. The relations between these two models are investigated. Several examples are used to illustrate them. Copyright © 2010 John Wiley and Sons Asia Pte Ltd and Chinese Automatic Control Society     

串行生产线无阻塞最优控制与调度

用极大代数方法对批量生产的串行线建立了带控制项的线性模型，并证明了无阻塞最优控制是一种线性状态反馈，而最优调度归结为解一类非线性规划。     

一类离散事件系统的监控器综合

前向无同步前向无冲突网是每个变迁有且只有一个输入库所并且每个库所最多有一个输入变迁的受限Petri网.针对不可控影响子网为前向无同步前向无冲突网的广义互斥约束,显式地给出了最大允许控制策略的计算方法.并用一个例子给予了说明.     

一类受控Petri网的控制器设计

通过挖掘Petri网的内在的结构特性, 获得了一种新的解决禁止状态避免问题的控制器设计方法. 这种设计方法适用于一类具有特殊结构的受控Petri网 (即所有前向路径子网是状态机 )的状态反馈控制器设计. 在非并发的假设条件下, 所综合的控制器是最大允许.