自动制造系统Petri网模型的一类子网极小信标的计算

作为Petri网的一个结构性目标,信标在柔性制造系统死锁控制理论中起着关键的作用。基于Petri网图论和信标的定义,针对Petri的一类子网S4PR网,提出了一种极小信标的计算方法。首先找出S4PR网的初始资源图,然后根据初始资源图找到所有的资源子图,对应每一个资源子图计算其对应的信标,最后根据极小信标的定义对得到的信标进行判断,删除非极小信标即得到所有的极小信标。给出一个S4PR网的例子解释提出的计算方法的应用,和传统的极小信标的计算方法比较,该计算方法可以节约计算时间,另外该算法可以用于任意规模的S4PR网的极小信标的计算。

S^3PR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.

基于BDD快速求解Petri网的陷阱和极小信标

为了分析和计算Petri网模型的陷阱和极小信标,同时实现符号化快速求解,提出了基于二叉决策图(BDD)获取模型的陷阱和优化已有的求解极小信标的方法,主要对原有方法缩减计算步骤并进行优化。通过引入BDD布尔计算方式,可快速求解较大规模Petri网模型的陷阱和极小信标。依据布尔函数给出了相应的符号化表述,并结合实例使用提出的方法进行求解,求得并分析相关结果。分析表明,极小信标求解方法的优化具有显著的时间优势,使用BDD符号化计算方式可以快速求出Petri网模型的陷阱和极小信标,甚至对规模更大的Petri网模型也是有效的。

基于混合整数规划的非阻塞监督控制器设计

提出一种新的死锁控制策略,保证含有并发执行装配过程的一类柔性制造系统(Flexible manufacturing system,FMS)G-system的非阻塞性,即在控制下,受控系统从任意可达状态都可到达理想状态.首先对Petri网模型运用混合整数规划算法求取一个最大的死信标,然后从最大的死信标中求取一个需要受控的极小信标,并对其添加控制库所,从而保证所有信标的最大可控.和现有方法相比,该策略避免了求取所有的信标,且添加较少的控制库所即可获得结构简单、许可行为趋于最优的控制器.

S^3PR网的可达标识集算法

针对具有特定资源库所的S3PR网,提出了一种基于P不变式和严格极小信标的计算可达标识集的新方法.首先计算出由P不变式所确定的不变式标识集,再通过分析严格极小信标中相应库所的托肯数与其界的关系,提出判定标识是否为伪标识的判定定理,并基于判定定理有效求解伪标识集,最终通过剔除不变式标识集中的伪标识来获得可达标识集.实验结果表明,采用所提的方法,可以快速有效地计算出S3PR网中的可达标识集.