柔性制造系统活性监督控制器的简化设计

基于Petri网,研究了一类柔性制造系统中由可被清空的信标引发死锁的一种预防策略．将Petri网中可被清空的信标分为基本信标和从属信标,给每个基本信标添加一个控制库所．通过调节信标的控制深度变量,可控制所有的从属信标,并提出从属信标受控时所应满足的条件．通过对控制器的结构分析和优化设计,提出一种判断控制库所是否冗余的方法．通过剔除冗余的控制库所,得到了结构更为简单,许可行为更多的活性Petri网控制器．     

考虑FMS资源故障的一种死锁预防策略

提出了利用Petri网对设备发生故障的柔性制造系统建模和死锁控制的一种方法．用故障库所、故障变迁和恢复变迁描述设备故障、修复以及重新投入工作的整个过程．在此基础上,研究了一种死锁控制策略：仅对基本信标添加控制库所,通过调整基本信标的控制深度来保证从属信标的可控性．由于基本信标个数远少于可清空信标个数,这种控制方法可大大简化Petri网控制器的结构．     

最优基本信标在柔性制造系统死锁控制中的应用

基于受控系统可达状态数最多的标准,提出了最优基本信标的思想,一组信标如果与之相对的从属信标都是强从属信标就可以确保目标网系统动态性能最优．在此基础上,以整数规划算法为数学工具给出了时间算法复杂度为多项式的最优基本信标的计算方法．实验结果表明采用相同的控制策略,最优基本信标可以使目标网系统在添加尽可能少的控制库所的同时生成尽可能多的许可行为．     

S3PR网的一种死锁预防策略

针对S³PR网的死锁预防问题,提出了一个有效的死锁预防控制算法,将用于死锁避免的C／D-RUN控制策略扩展到基于信标的死锁预防策略中,合理分配控制库所的资源,从而保证不存在死锁的状态和步骤．首先将S³PR网中的严格极小信标分为基本信标和从属信标,由基本信标集合得出一组状态向量表示的线性不等式约束,然后将这组约束用C／D-RUN策略进行优化,得到一组标识向量满足的广义相互抑制约束．根据所得标识约束添加控制库所,使所有基本信标均为P-不变式可控,得到活的、结构简单的、许可行为更多的Petri网监督控制器．     

一类离散事件系统的非阻塞监督控制器设计

提出一种新的死锁控制策略，对系统Petri网模型中的基本信标实施控制保证了基本信标的最大可控，通过线性规划求取所有从属信标满足可控性的条件，印获得基本信标的控制深度变量，这种控制策略能保证含有并发执行装配过程的一类柔性制造系统G-system的非阻塞性，印在控制下，受控系统从任意可达状态都可到达理想状态，和现有方法相比，该策略只需加入更少的控制库所，且可避免不必要的迭代过程。     

S3PR网的严格极小信标计算方法

Petri网作为一种新兴的数学建模工具,被广泛地应用于各类制造系统中．现有的死锁预防控制策略大多采用对极小信标添加控制库所来达到死锁预防的目的．因此,严格极小信标在柔性制造系统的死锁预防中占据极其重要的地位．对于一类含有资源的简单资源顺序进程网(S³PR),笔者首先定义了一类特殊库所,通过分析特殊库所和环资源子集的关系,提出判定环资源子集对应的信标是否为严格极小信标的定理,基于判定定理有效求解出严格极小信标．实验结果表明,该方法可以快速地计算出S³PR网中的严格极小信标．     

基本信标计算的一种快速算法

提出一种基于二分法搜索原理计算基本信标的高效算法．如果网的特征T-向量矩阵非行满秩,则将其按行一分为二．以同样的方法处理新得到的子矩阵,直至得到的子矩阵行满秩,则该矩阵对应的信标全为基本信标．以这些基本信标为基础,递归搜索其余子矩阵,最终得到全部基本信标．该算法与顺序搜索法相比较,矩阵求秩的次数大为减少．对Petri的一个子类——一个拥有资源的简单加工进程的线性系统(LS³PR)网系统来说,该算法是一个多项式算法,并通过一系列算例验证了该算法的效率．     

S4PR网的极小信标计算方法

为了解决S4PR网的信标求解问题,提出了一种计算网中全部极小信标的方法.该方法通过分析资源库所内工作环与资源库所集合之间的关系构建有向图（C-R图）,获取强连通的C-R子图集合,而每个C-R子图对应着一个信标,由此得到包含2个及2个以上资源库所的信标集合,将该集合与含有单个资源库所的极小信标集合进行并集运算,形成备选信标集合,通过算法对备选集合进行筛选,删除其中非极小的信标,进而得到网中全部的极小信标.该方法为获取S4PR网中全部的极小信标提供了有效、可行的方案,为下一步设计最优活性控制器奠定了基础.一个可用S4PR网建模的柔性制造系统实例验证了该极小信标计算方法的正确性.     

一种时延Petri网的死锁预防方法

针对时延Petri网的死锁预防问题,提出了一个有效的预防控制算法,将信标控制死锁预防的方法应用到时延Petri网中,不需要列举全部可达状态的情况下实现死锁预防,而且实现最后的控制器为活．首先将时延Petri网拉伸为拉伸时延Petri网(SPN),使得不改变原来系统性能的情况下,拉伸后的网所有变迁均为单位时延,然后针对SPN忽略时间因素,采用信标控制方法,根据所得标识约束添加控制库所,使所有严格极小信标均为P-不变式可控,最后还原时延Petri网,得到活的、结构简单的Petri网监督控制器．     

基于信标的多Agent系统及其移动规则研究

针对现有的多Agent系统体现出的高复杂性、低可靠性和较差的扩展性等缺点,提出一种新型的、基于信标的多Agent系统。首先,指出该系统中的Agent仅通过信标检测的方式进行信息交互这一新颖特征,并对Agent系统及其模块的工作原理进行了详细的分析,掌握了每个模块的具体功能。然后,对Agent的移动规则进行深入研究,并提出Agent接收的信标强度算法,得出了信标强度与距离的平方成正比关系及该算法的适用性结论。最后,通过仿真验证其移动规则。     

大型倒虹吸管充水过程的数学模型与计算

基于准恒定准静态的假设,推导了大型多段倒虹吸管充水过程的微分方程模型.通过数值计算获得了充水时管内上下游水位变化规律,满管段流量及流速的大小.对明流段的计算得到了水面线、流速及净空等水力学要素.计算结果可为大型倒虹吸管充水过程的安全评估提供科学依据.     

Method to compute the reachability set of S3PR

This paper proposes a novel approach to computing the reachability set by using place invariants and strict minimal siphons for S³PR with specific resource places. First, the set of invariant markings is enumerated. Then a necessary and sufficient condition is developed to decide whether a marking is spurious by analyzing the relationship between the number of tokens in the corresponding places of any strict minimal siphon and their bounds. In addition, the spurious markings are calculated. Finally, the reachability set of the net is generated by removing all the spurious markings from the set of invariant markings. Experimental results show the efficiency of the proposed method.