一类混杂系统的广义Petri网模型

提出一种含有变形连续时不变系统状态方程的广义Ｐｅｔｒｉ网，并用它为一类混杂系统建模：宏观为Ｐｅｔｒｉ网；微观为变形的线性时不变状态方程．同时研究了所提出的混合状态的演变规则、运行轨迹和状态方程．

混杂Petri网系统中同步距离的确定及同步控制器的设计

目前,对于广义混杂Petri网的变迁公平关系和同步距离都只有极少结论,本文对广义混杂Petri网,给出了两个变迁(组)之间公平关系和同步距离的形式定义,并通过修剪的不变行为状态(invariant behavior,IB)演化图给出确定变迁同步距离的方法,得出了判定变迁公平关系的充要条件,还证明了变迁公平关系、同步距离和修剪的IB演化图之间的联系.本文的方法对简单离散Petri网不仅能得到已有的相关结论,而且推广了同步距离概念适用的范围.最后,以混杂运输控制系统为例,以同步距离为基础设计同步控制器,说明同步距离在实现同步控制结构设计上的有效性.

基于广义随机Petri网的装备战场抢修建模与分析

装备战场抢修是装备保障工作的重要内容,传统的装备战场抢修已经不满足现代条件下作战需要。为提高信息化条件下装备战场抢修的决策科学性和决策效率,运用广义随机Petri网对装备战场抢修过程进行建模分析,通过不变量判断模型的有效性,并根据广义随机Petri网和马尔可夫链同构特性求解模型主要性能指标。最后通过实例分析说明,该方法可以有效求解装备战场抢修的主要性能指标,验证了模型的有效性和合理性,同时也为装备战场抢修决策提供了一定的参考依据。

基于混杂Petri网的柔性制造系统免疫调度算法

针对具有混杂特征的柔性制造系统调度问题在柔性制造系统的一阶混杂Petri网模型的基础上提出了用于求解柔性制造系统调度最优解的免疫算法。给出了不变行为状态的编码、亲和力计算、抗体的浓度及抗体选择、记忆细胞更新、抗体生成算子等的具体实现方法。实例仿真结果表明,结合混杂Petri网模型和免疫算法能够有效地实现柔性制造系统调度最优解的求解。

基于一种新型混杂Petri网的混杂系统建模与控制

为了增强混杂Petri网模型描述能力和克服一阶混杂Petri网模型语义错误的问题,定义一种新的混杂Petri网模型——广义混杂Petri网,提出了相应的迁移使能和迁移引发语义.通过划分标识等价类提出了广义混杂Petri网连续迁移瞬时引发速率的有效求解方法和模型行为演变分析方法.给出了广义混杂Petri网模型的混杂系统建模实例,同时结合模型行为演变和线性规划实现了混杂系统的优化控制.研究结果表明,所定义的模型描述能力更强,模型语义正确合理,能够有效描述和分析混杂系统.

混杂电力系统频率紧急控制的Petri网建模与仿真

分析了混杂电力系统频率紧急控制问题的典型结构和动态方程 ,然后采用能对连续变量系统和离散事件动态系统建模和分析的有效工具——微分 Petri网 ,建立了混杂电力系统频率紧急控制的 Petri网模型 ,并提出了相应的优化控制策略。在此基础上 ,对紧急状态下混杂电力系统的频率调控过程进行了仿真计算 ,其结果表明文中所提出的模型与控制方案是有效的。

基于广义随机Petri网的可重组制造单元建模与分析方法

为揭示可重组制造单元的重组过程并计算重组方式对系统性能的影响,根据可重组制造单元的特征,提出了基于广义随机Petri网的模块化建模及分析方法。该方法将制造单元的不同资源及重组生产过程对应于相应的广义随机Petri网基本模块,并通过过渡变迁合成广义随机Petri网模型。在此基础上,采用马尔可夫理论及相关数学方法,分析可重组制造系统的性能指标,并通过实际应用,验证了该建模与分析方法的有效性。

模糊柔性制造系统的混杂Petri网建模与调度

对模糊柔性制造系统的建模和调度进行了研究。定义了一种具有模糊区间速率的混杂Petri网模型,提出了模型的迁移使能和迁移引发语义,定义了弱使能迁移的模糊使能规则,给出了模型动态演变算法。建立了模糊柔性制造系统调度的模糊线性规划模型,并对典型的工业实例进行了分析。研究结果表明,基于所定义的混杂Petri模型能够有效地描述和分析模糊柔性制造系统。

基于广义随机Petri网的装配可靠性建模

为了在装配环节保障产品的可靠性,提出可靠性驱动的装配技术的概念,并用广义随机Petri网对该技术进行了建模,通过同构的Markov链对模型进行定量分析。在可靠性驱动的装配技术建模分析中,采用结构分析和设计技术对产品进行功能分析并建立起完整的功能分析模型;将功能分析的结构分析和设计技术模型转化为相应的具有动态分析和定量研究能力的广义随机Petri网模型;为获得可信准确的分析模型,利用三角模糊数中的α-截集对同构的Markov链进行优化;针对装配产品的可靠性特征,用装配可靠度指标对产品进行评价。以某加工中心的分度工作台为例,验证了该建模与分析方法的有效性。

确定系统级测试性参数的广义随机Petri网模型

测试性设计是近年来发展起来的一门新兴学科 ,对提高复杂系统的可靠性、可维修性和可用性具有重要的意义。在测试性设计的过程中 ,合理地选择和确定测试性参数是实现费效比最优设计的关键之一 ,但目前还没有有效的方法能合理地确定每个参数的门限值或目标值。基于广义随机Petri网的原理 ,将测试看作设备整个生命周期内可靠性、维修性活动的一个有机组成部分 ,建立了系统的测试性模型。采用数值分析的方法得出系统稳态可用度与系统测试性参数之间的关系曲线 ,作为确定测试性参数的依据 ;当系统需待定的参数比较多时 ,将模型转化为一个区间线性方程 ,有效地解决了计算量大的问题。

利用混杂Petri网对基于事件的机器人遥操作系统建模研究

针对采用基于事件思想的移动机器人遥操作系统 ,首次提出以混杂 Petri网作为描述工具进行建模 ,模型的离散部分利用传统的 Petri网 ,对应于系统的操作者 ;连续部分利用重新定义的便于描述微分代数方程的连续 Petri网 ,对应于位于远端的移动机器人 .

基于混杂Petri网的钢铁企业煤气能量流网络建模与权函数优化

为实现钢铁企业煤气能量流网络的高效运行,首先总结煤气能量流网络的特性和建模需求,给出煤气能量流网络和混杂Petri网的元素对应关系和建模规则,并给出建模实例;然后基于网络行为特征提出能量密度指标,建立优化能量密度的线性规划模型,对权函数进行重新配置;最后给出某大型钢铁企业的煤气能量流网络.利用建模规则建立其混杂Petri网模型,为煤气能量流网络的动态和行为分析提供了模型基础.基于煤气能量流网络历史数据,应用优化模型实现权函数重新配置,能量密度的优化值比历史值平均改进1.59%,优化了煤气能量流网络的运行.

一类混杂系统Petri网模型的优化算法的研究

本文针对工业中广泛存在的混杂系统,结合进化算法,研究了应用Petri网的分层递阶建模方法,实现一类混杂系统的建模与优化。

城市交通网络的混杂Petri网建模

针对城市交通网络中的动态车流具有连续时间特性而动态信号灯具有离散事件特性的情况,采用混杂Petri网建立了一个四相位信号交叉口模型,该模型包含了城市交通网络中的连续车流动态和离散信号灯动态.在此基础上分析了交叉口各个方向的输入、输出车流动态,并与四相位信号交叉口的物理模型相对比,结果表明该混杂Petri网模型能够较好地描述城市交通网络的混杂特性.仿真结果表明了混杂Petri网模型的有效性.

资源配置混杂Petri网的混杂系统生产过程动态调度

为了增强混杂生产过程应对突发事件的能力,以一种新的混杂Petri网(资源配置混杂Petri网)为研究模型,给出了相应的使能和激发规则.并在资源配置混杂Petri网建立的仿真模型的基础上,融入事件逻辑网和逻辑规划,提出一种适用于混杂系统动态生产调度建模和优化的方法.以典型的混杂生产过程为例,研究混杂系统生产过程建模及优化.研究结果表明,资源配置混杂Petri网模型描述能力强,能够有效描述混杂系统生产过程,所提出的动态调度方案切实有效.

基于广义微分Petri网的混合系统仿真方法

针对混合动态系统仿真的特点,建立其广义微分Petri网仿真模型,将混合系统的仿真统一于同一建模框架下。在此框架下,离散事件和连续状态变化对混合系统演化的推动作用均可以通过仿真模型中的变迁激发来完成。通过对广义微分Petri网的仿真过程进行分析,给出了基于该模型框架的仿真算法,并对仿真过程中出现的由资源共享引起冲突现象及其解决方案进行分析,最后讨论了仿真系统的死锁及其避免问题。

企业节能生产调度优化一阶混杂Petri网方法

为解决企业节能降耗问题,采用一阶混杂Petri网的方法建立企业节能生产调度优化模型。针对企业生产过程的节能生产目标函数,在企业生产调度的基础上,采用线性规划方法对节能生产目标函数进行线性优化,从而给出企业的最节能生产策略。通过实例验证表明,所提方法对企业节能降耗具有重要的理论意义和实践指导意义。

混杂Petri网在流程工业生产物流建模中的应用

在对某炼油厂生产过程分析研究的基础上,利用混杂Petri网对整个炼油厂的生产物流进行了仿真建模。该模型既包括了离散事件动态系统又包括了连续变量动态系统,更符合生产的实际情况。在该仿真模型的基础上,可以根据不同的优化目标对生产物流进行实时优化。最后介绍了仿真系统的模型框架并对仿真实例进行了说明。

基于广义随机Petri网的交通信息系统建模与分析

交通信息系统 (TIS)是目前世界各国交通运输领域竞相研究和开发的热点 .它是一种复杂的服务性系统 ,具有典型的业务过程特点 ,但目前用工作流来分析交通信息系统的研究尚不多见 ,更很少有人对该系统中的一些实时性服务进行时序分析 ,提出优化方案 .该文将广义随机Petri网与工作流相结合 ,首先为TIS建立符合工作流概念的广义随机Petri网模型 .然后根据实际系统中相关数据的统计分析和经验估计 ,利用基于行为表达式的分析方法对点播服务的时间性质进行分析 ,获得了一些有价值的性能指标信息 .

广义互斥约束的Petri网死锁避免监控器设计

研究了Petri网的柔性制造加工系统中的死锁避免问题。为了保证死锁避免和资源最大允许利用,提出了基于广义互斥约束的Petri网最优监控器的设计方法,探寻以线性不等式的形式表示的初步约束集,通过可达性分析和初步约束集建立可达树得出合法标识集和死锁标识集,对分离出的标识建立混合整数线性规划模型,运用分支定界法得到补充监控库所的广义互斥约束模型作为最优监控器。最后,以某柔性制造系统为例,建立了Petri网模型,结合零件加工过程中资源的占用和释放,对柔性制造系统进行控制器设计,设计的控制器拥有更严格的约束和更简化的模型,对死锁标识的避免是充分的,验证了该算法的有效性。