面向资源Petri网的自动制造系统死锁预防

在自动制造系统(automated manufacturing systems,AMSs)中,死锁是一个急需解决的问题,其主要由资源的循环等待造成.为了解决该问题,本文首先基于面向资源Petri网(resource-oriented Petri nets,ROPNs)的特征,建立特殊资源标记图(special resource marked graphs,SRMGs).其次,在SRMGs中建立死锁与饱和回路之间的关系.最后通过为一些特殊回路添加控制器,阻止系统出现不安全标记.考虑到资源故障问题,为危险库所添加资源缓冲子网,保证需要故障资源的零件不会阻塞其他零件的持续生产.相比现有的控制器,本文的监督控制器具有控制开关,其通过实时改变控制库所的容量可以允许更多安全标记发生.

自动制造系统Petri网的公平活性控制策略(英文)

基于Petri网的不变式理论 ,针对典型的自动制造系统 ,提出了Petri模型强制公平性和活性的方法 .首先 ,基于网论T 不变式的概念 ,把系统的网模型设计为一个公平网 .此后 ,利用P 不变式把一个公平网设计为一个活的且公平网 .同时 ,提出了非冗余严格极小信标的概念 ,大大简化了系统的分析与设计 .一般说来 ,非冗余严格极小信标是系统严格极小信标一个小的子集 ,尤其对于复杂系统的网模型 .研究结果表明 ,只要使非冗余的严格极小信标受控 ,则系统所有的严格极小信标就不会被清空 .文中举例说明了这些控制方法的应用 .研究结果适用于一大类柔性制造系统 ,具有相当的普遍性 .这种方法对于自动制造系统的调度设计也具有一定意义和价值 .

自动制造系统中的事件、资源和Petri网

讨论了自动制造系统中事件的形式化表示方法，以及制造系统中的工序和资源的Ｐｅｔｒｉ网表示．在此基础上还讨论了一类自动制造系统Ｐｅｔｒｉ网关联矩阵的构造形式和初始标识的确定方法．最后提出了自动制造系统Ｐｅｔｒｉ网控制器的形式化设计方法．

自动制造系统的一种死锁避免策略

基于Petri网的结构分析理论 ,提出了自动制造系统Petri网模型的一种死锁控制方法。在这种策略的控制下 ,避免了系统中死锁的产生 ,从而使许多制造系统的Petri网模型具有活性。提出了一种保证所有严格极小信标至少含有一个托肯的方法。对冗余严格极小信标的研究 ,提高了Petri网复杂自动制造系统的建模能力。结果表明 ,在设计无死锁的Petri网模型时 ,不是所有的严格极小信标都要考虑 ,从而简化了设计结果和控制算法。

自动制造系统规格说明语言的Petri网语义设计

研究了自动制造系统中离散事件的形式化表示方法．依助通信顺序进程设计了制造系统的规格说明语言，在给出事件的Ｐｅｔｒｉ网表示的基础上，讨论了系统行为描述语言的Ｐｅｔｒｉ网语义，即系统Ｐｅｔｒｉ网控制器的静态结构．根据系统行为的描述语言及Ｐｅｔｒｉ网控制器的结构，可以研究具有活性、安全或有界性以及可逆性的Ｐｅｔｒｉ网控制器初始标识的设计算法．因此，制造系统规格说明语言的Ｐｅｔｒｉ网语义设计。

自动制造系统中的迭代式死锁预防策略

为解决自动制造系统中的死锁问题,提出一种将混合整数规划算法和Petri网相结合的迭代式预防策略。在该策略中,混合整数规划算法中的0/1变量用来表示Petri网模型中的库所和变迁是否与一个最大的可被清空的信标相关。由于从一个最大的可被清空的信标中可以容易地计算出一个严格极小信标,就可以在不遍历所有的严格极小信标的情况下,直接求得一组基本信标,从而大大地降低了策略的时间算法复杂度。同时,控制该组基本信标可以确保目标系统具有简单的控制器结构和尽可能多的许可行为。实验结果表明了该控制策略的有效性和高效性。

自动制造系统设计和仿真中的死锁控制

通过对自动制造系统的Petri网模型的分析,可以揭示出被模拟系统的死锁跟其初始标识和其结构有关。要想消除自动制造系统的死锁异常,可以通过修改Petri网的初始标识或Petri网的结构来解决。该文结合具体示例,给出了具体的可操作算法并设计出了控制自动制造系统死锁的Petri网模型,从而为自动制造系统的异常处理提供了一条有效途径。

离散自动制造系统Petri网的一种设计方法

文章力图以通信顺序进程为基础设计一种自动制造系统的规格说明语言，采用该语言所形成的描述语言可以自动转化为系统的Ｐｅｔｒｉ网模型．文章为复杂离散自动制造系统Ｐｅｔｒｉ网形式化设计理论的研究，开辟了一条新途径．

一类自动制造系统Petri网的设计方法

根据自动制造系统工件工艺规程的形式化表示及通信顺序进程，提出了自动加工系统Ｐｅｔｒｉ网的一种综合方法，为研究复杂系统Ｐｅｔｒｉ网的设计理论提供了很好的基础．

自动制造系统Petri网模型SPN的化简

在一类SPN自动制造系统(Automated Manufacturing System,简称AMS)Petri网(Petri net,简称PN)模型中,死锁控制问题需要大量的计算.为了缩小网模型的规模,进而减少计算量,同时缩小控制器规模,需要对自动制造系统Petri网模型SPN进行化简.完美极大资源变迁回路(Perfect Maxi mal Resource-Transition Circuit,简称PMRTC)是描述系统死锁的结构特征.由于位置特殊资源不可能出现在网的PM-RTC之中.因此,对于包含此类资源的网系统,化简算法将位置特殊资源,以及相关操作库所、变迁和弧删去.在保持原网PMRTC不变的基础上,最终得到的网系统具有较少的库所、变迁和较简单的网结构.理论分析证明,化简算法是正确的.而通过对实例的处理,则显示出化简算法的有效性.

基于SINEC L2网和MODBUS PLUS网的自动制造系统研究

本文介绍了一种自动化生产系统的网络连接方法,该网络系统将MODBUS PLUS网和SINEC L2网相连接,组成三级网络结构。系统采用一种面向PLC的编程软件CADEPA,文中还介绍了该网络系统PLC程序的结构及其启动条件。

顺序共享单一资源自动制造系统实时PETRI网控制器的一种形式化设计方法

自动制造系统（AMSs：AutomatedManufacturingSystems）Petri网控制器形式化设计是AMSsPetri网控制器自动设计的理论基础。本文以AMSs计划（Planning）层和调度（Scheduling）层生成的工序序列（OperationSequences）和资源需求序列（ResourceRequirementSequencces）为基础，为顺序共享资源AMSs设计了一种规格说明语言。通过对位置和变迁引入输入输出状态函数，结合所设计的规格说明语言，可以自动生成AMSs实时控制PETRI网控制器的表格表达式，该表达式为模型分析和AMSs技制软件自动生成奠定了基础。最后，用一个实例说明了设计过程。

自动制造系统中的死锁及其主动控制

本文系统论述了当前制约自动制造系统（AMSs：AutomatedManufacturingSystems）实现的瓶颈（Bottleneck）问题──死锁（Deadlock）问题及其产生的原因、种类、研究方法和数学工具，提出了死锁的主动控制（ActiveControlofdeadlock）的概念。

基于时间Petri网的自动制造系统排产优化方法

为解决现有自动制造系统资源设备利用率低的问题,给出了一种基于时间Petri网的自动制造系统排产优化方法.根据自动制造系统的异步性和并发性等特点,应用时间Petri网建立自动制造系统模型.在避免多线路自动制造系统中引起资源冲突,设计了网模型基本回路判定算法和基本回路加工时间优化算法,用以计算工序排列顺序及确定优化时间.通过算例分析与验证,显示算法的优化效果良好,证明了应用时间Petri网对自动制造系统排产优化算法的有效性.

基于标签Petri网的自动制造系统初始资源配置优化

自动制造系统初始资源配置优化问题是指在使用最少初始资源成本的前提下,完成预设生产任务。针对该问题,提出了一种基于标签Petri网和整数线性规划的计算方法。首先,根据标签Petri网的结构化特性给出拟执行任务与初始资源的约束关系,将初始资源配置优化问题抽象为整数线性规划问题;其次,利用Lingo等软件求解该整数线性规划问题;最后,通过实例对提出方法进行验证。实验结果表明,提出的方法简单高效,对实际自动制造系统的初始资源配置具有一定借鉴意义。

自动制造系统的稳健控制方法的综述

随着科学技术的快速发展,制造自动化在制造工厂已经成为一个主流方向.在过去的几十年中,研究人员已经对自动制造系统的死锁问题做了大量的研究.但是大多数解决方案总是假设分配的资源不会故障.然而,任何一个制造研究者都知道,资源故障来自各种各样的原因,包括工件破损、传感器故障、零件缺失和电器失灵等.显然,一旦资源发生故障,后续加工路径中需要使用这个故障资源的进程将停滞,不能完成其加工生产,直到故障资源被修复.那些不使用故障资源的支路也会被发生停滞的进程所阻塞.最坏的情况就是一个简单的资源故障可能会导致整个系统的崩溃.因此,制造系统中的资源故障问题急需解决.通过分析大量的文献资料,本文对解决死锁和阻塞问题的控制方法做了系统的总结研究.同时,对本文提出的稳健无死锁控制策略以及亟待开展的研究工作做了详细的介绍.

自动制造系统计算机网络可靠性分析的二步法

本文介绍一种分析生产系统计算机网络的数学模型。制造设备是生产系统的主体，由计算机网络控制。生产系统的每个站都认为有一台计算机和网络接口设备（NIU），作为整个网络的一部分。计算机网络和制造设备十分可靠，系统才能良好运行。这里研究计算机网络的可靠性，是以制造设备可靠为前提。由于全系统的运行依赖每个站的运行，任何一台网络设备出故障部会何止系统生产。这样的系统，其布局与各站串行的系统在逻辑上是等价的。因此，串行可靠性公式适用于这些系统。这个模型是通用模型，因为它采用的可靠性分析与网络布局无关。用网络设备的经常故障率，并用二步法确定网络可靠性对系统总费用的影响。文章还以实例说明了网络设计阶段重视可靠性的意义，并通过网络可靠性的具体分析揭示：大多数情况下，与网络故障而递增的费用材比，增加网络备用设备是合算的。

现代自动制造系统中的信息网络安全的应用

本文介绍了在自动制造系统中信息安全的体系框架和基本模型 ,并举例一个实际的网络安全解决方案。

Petri网理论及其在自动制造系统中的应用

文中详细综述了Ｐｅｔｒｉ网理论的发展、应用领域、基本定义以及分析方法和建模方法。重点介绍了Ｐｅｔｒｉ网在自动制造系统控制中的应用、发展方向。

基于Petri网的自动制造系统不可靠资源故障分析

自动制造系统中关于死锁问题的研究非常热门,而人们为了分析方便,也总假设资源永远不会损坏,但是资源损坏在实际生产中是非常普遍的情况,不能忽视。利用Petri网对自动制造系统进行建模和分析,重点解决受控系统的稳健性控制问题,并由此提出稳健性提升算法。该算法利用预测控制技术,动态规划后续加工路径,从而保证系统不会阻塞在该故障资源处,或者不使用该故障资源的其他进程能够正常进行加工。