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。

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.

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.

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。

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.

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.

基于受控混杂Petri网(CHPN)的分层优化模型及其在炼油厂氢气管理中的应用

提出了一种基于受控混杂 Petri 网(CHPN)的分层优化建模结构,并将其应用于炼油厂的氢气网络优化管理中。这种分层优化结构将 CHPN 建立的过程仿真模型同传统的数学优化方法紧密结合在一起,上层的数学优化模型根据经济指标寻求最优解,下层CHPN 在上层最优解的控制下运行,可以根据工厂的实际生产条件的改变在计划期内及时调整调度安排,并保证经济指标的最优性。炼油厂氢气平衡管理建模实例显示,通过该方法获得的炼油厂氢气平衡调度方案减少了炼油厂生产过程中氢气资源的浪费现象,提高了企业的经济效益。

钢铁企业煤气能量流网络的混杂Petri网分析

为实现钢铁企业煤气能量网络的高效运行,给出一种综合建模、分析和优化方法。概括了煤气能量流网络的特性,并用混杂Petri网建立其描述模型;借助其混杂Petri网模型的S-不变量,给出一种快速能值计算方法;提出能量密度指标,给出放散煤气能量密度的线性规划优化模型。通过某钢铁企业煤气能量流网络对该方法进行了验证,结果表明该方法可以为煤气能量流网络的分析和优化提供方法支持。

基于混杂Petri网的共直流母线交流传动系统建模与节能控制

通过引入混杂系统理论,在分析系统运行过程的基础上,建立了共直流母线交流传动系统混杂Petri网模型和电机功率模型。在此基础上提出了一种基于配对理论的节能控制算法,即在电机状态可调控时段,通过改变随机运行状态,使耗能状态激发与回馈状态激发模糊配对的电机状态调控算法。采用该方法的直流母线功率仿真结果表明,该方法能有效地调整控制电机状态,使处在耗能状态电机最大限度地吸收制动状态电机再生的电能,减小了直流母线功率波动,提高了系统性能。

流体随机Petri网的一阶混杂Petri网模型

为了借用一阶混杂Petri网(First-Order Hybrid Petri Nets)的建模原语和分析方法来分析流体随机Petri网(Fluid Stochastic Petri Nets)以克服流体随机Petri网数值分析方法的局限性,本文提出了一种流体随机Petri网转换成一阶混杂Petri网的形式化描述方法,并对其转换的正确性进行了证明,最后通过实例分析了流体随机Petri网转换成一阶混杂Petri网的必要性。

基于冲突检测的一阶混杂Petri网动态行为演变方法

讨论了基于冲突检测的一阶混杂Petri网动态行为演变方法,首先给出用于一阶混杂Petri网冲突检测的瞬时迁移、延时迁移、指数迁移及区间速率连续迁移等4类迁移间的冲突判定定理;然后给出基于冲突检测的一阶混杂Petri网动态行为演变方法;最后通过混杂系统的一阶混杂Petri网模型说明冲突检测对行为演变分析正确性的重要作用。

一种混杂Petri网模型动态演变研究

为了实现R.David和H.Alla所定义的混杂Petri网模型行为分析的正确性,提出了一个通用的模型动态演变方法.该方法给出了基于线性规划方法的混杂Petri网瞬时引发速率求解方法,解决了有效冲突情形下的瞬时引发速率求解问题.分析了改变不变行为(Invariant Behavior,简称IB)状态事件之间的相互作用及其对模型演变正确性的影响,同时提出了判定改变IB状态事件的方法.例子表明了所提出的理论与方法对混杂Petri网模型动态演变正确求解的重要性和有效性.

一种新的混杂Petri网可达性分析方法

讨论混杂Petri网的标识可达性问题.以混杂Petri网模型行为演变为基础提出了一种新的可达性分析方法.根据混杂Petri网模型行为演变划分了混杂Petri网的四种演变类型,给出并证明了每一种演变类型的可达性判定定理,基于这些定理给出了相应的可达性分析算法.另外,与已有的方法进行比较分析,分析结果表明所提出方法的有效性.

一类混杂Petri网的极大代数模型研究

针对时间事件图(TEG)建模范围窄的问题,提出了一种用来描述制造系统中的离散和连续事件的混杂事件图(HEG).HEG在TEG的基础上引入连续位置和连续变迁.通过构造一个由四个基本函数组合而成的双子代数系统,推导出一组极小代数等式来表示HEG,证明这组等式在极大代数意义下是线性的.这样可以继续采用极大代数方法来研究HEG.实例表明,HEG及其极大代数方法的适用范围比TEG广,可以用来建模制造系统的混杂动态行为.

基于混杂Petri网的液位控制系统仿真研究

针对工业生产中液位控制具有连续变量和离散变量共存这一复杂性,提出建立一种基于Petri网的水箱液位系统运行的混杂状态变换模型,用以分析单容、双容水箱液位等工业系统在运行过程中的多重状态及其转换关系。在Matlab/Simulink环境下,设计实现了单容、双容水箱液位混杂系统的仿真控制模型。仿真实验结果表明,该混杂模型及控制策略符合液位系统实际运行要求;采用混杂Petri进行建模分析,能较全面地描述液位系统中物理量间的并发及混杂现象,模型具有较好的封装性和可实现性,设计方法简便、有效。

基于冲突判定的混杂Petri网模型行为分析

为了分析基本混杂Petri网模型行为,提出了基本混杂Petri网各迁移间的冲突判定定理,讨论了消解策略,并给出了基于冲突判定和消解的基本混杂Petri网模型行为分析算法。理论分析证明了所提出定理的正确性,实例分析和比较说明了所提出算法的有效性。