基于赋时Petri网的钢筋绑扎机器人建模及优化

针对钢筋绑扎机器人作业过程复杂导致可能出现的死锁状态、逻辑混乱等问题,采用赋时Petri网理论,依据绑扎流程及机器人实际情况,对作业过程进行模块化建模。在分析了Petri网模型组织结构,为了便于Petri网在自动化控制工程领域发展提出详细描述Petri网模型库所状态、变迁状态变化,模型更具体、提高工程价值、缩短后期项目迭代时间。最后对Petri网模型采用逆模块化的方式优化后建立关联矩阵,运用T不量原理验证了该建模的可达性、有界性、无死锁性。对机器人控制建模有较大的借鉴意义。

基于随机赋时Petri网的原烟卸货物流系统建模与仿真

复烤厂物流活动中原烟卸货环节存在工人作业不合理、装框时间过慢、空框准备时间过长,造成整体卸货效率低,导致后续生产不连续。为解决上述问题提出改进方案,首先,根据卸货作业流程建立原烟卸货物流系统的随机赋时Petri网模型;其次,建立对应Anylogic仿真模型;最后,通过复烤厂实际数据进行仿真优化。仿真实验表明所用方法缩短了空框准备时间、自动装框时间,提高了其整体装框效率和卸车工人、整形工人的资源利用率。同时,验证了模型的有效性,为复烤厂在卸货环节提供参考。

基于赋时可重构Petri网的可重构制造系统建模

系统建模是可重构制造系统生产管理控制技术的基础。分析了可重构制造系统的建模需求,提出基于赋时可重构Petri网的可重构制造系统建模的方法。该建模方法是先建立可重构制造系统当前系统的赋时可重构Petri网模型,再通过修改其建模元素得到可重构制造系统重构后系统的赋时可重构Petri网模型。实例研究表明基于赋时可重构Petri网的可重构制造系统建模方法能够满足可重构制造系统的建模需求,因此它是可重构制造系统的正确的形式化表示。

施工截流运输系统的赋时Petri网模型及其仿真实现

运输系统的规划直接影响施工进度的实现和工程建设的成败。本文利用Petri网适合于描述系统组织、结构和状态的变化及面向对象仿真技术易于构造相互作用的现实系统模型的特点,建立了赋时Petri网的三峡三期截流施工运输系统模型,并将面向对象技术溶入Petri网。运用仿真模型及方法优选施工机械设备的配置,较好地反映了施工系统状态的动态变化情况。计算与分析结果表明该仿真模型及方法是有效的、可行的。

一种基于PCNN赋时矩阵的图像去噪新算法

该文从图像脉冲噪声的特点出发,提出了基于脉冲耦合神经网络(Pulse Coupled Neural Networks,PCNN)赋时矩阵的图像去噪算法。赋时矩阵是由PCNN产生的一种从空间图像信息到时间信息的映射图,在图像处理中,赋时矩阵包含有与空间相联系的有用信息。计算机仿真结果表明,通过对PCNN赋时矩阵分析与处理,综合运用相关方法,可以有效地滤除被脉冲噪声污染的图像噪声,且恢复图像的视觉效果明显地好于中值滤波、均值滤波及维纳法得到的结果,其信噪比高、去噪能力强、对边缘和细节的保护性好、适应性强。

基于面向Agent的赋时着色Petri网的可重构装配线建模

针对可重构装配线建模问题,提出了面向Agent的赋时着色Petri网的可重构装配线建模方法。在对装配资源进行分类的基础上,将装配资源Agent内部行为进行封装,建立了装配资源Agent的面向Agent的赋时着色Petri网模型,并通过过渡变迁合成可重构装配单元面向Agent的赋时着色Petri网模型。根据每个可重构装配单元之间的逻辑关系,确定整个系统的消息传递关系。在此基础上,实现了装配线快速重构,通过引入相应的多Agent交互协议模型来解决模型中存在的死锁和冲突。最后通过实例分析说明了该建模方法的有效性。

基于赋时层次有色Petri网的医疗服务流程建模与优化

构建一个高效、精简、优质的医疗服务流程是医院高效、低成本和高质量运营的基础。针对目前医疗服务缺乏定量化的分析评价手段,提出了采用赋时层次有色Petri网(HTCP-net)来建模和优化医院当前的医疗服务流程。应用建模、仿真工具CPNTools对医疗服务流程进行建模和仿真分析,从而得到患者平均等待时间、各类资源利用率等医院的外部和内部性能指标,最后在此基础之上通过合并任务、整合资源等流程重组和优化方法实现了医院服务效率的提高和服务质量的改进。

基于着色赋时混合Petri网的精敏型供应链动态系统建模与仿真

精敏型供应链是精益型与敏捷型两种运作模式混合的动态系统。这类供应链系统的主要特点之一是把批量生产模式与定制生产模式有机结合,而且具有动态网络结构。批量生产活动呈相对较强的连续性,而定制生产活动以及订购、交付、运输活动则呈一定的离散性;同时,为了适应环境的变化,供应链成员实体的重组导致供应链系统结构具有动态性。因而可以将精敏型供应链看成是连续与离散状态混合的、结构可变的动态系统。根据上述考虑,针对汽车产品,提出基于着色赋时混合Petri网的精敏型供应链系统的动态模型,其中批量生产活动用连续Petri网描述,定制生产活动以及其它活动用离散Petri网描述,而结构动态重组用着色Petri网表达。仿真结果表明:着色赋时混合Petri网模型可以较好地描述精敏型供应链系统的运行机制和动态特性。

基于赋时着色Petri网的协同工作建模和性能研究

提出了利用赋时着色Petri网(TimedColoredPetriNet)对协同工作进行建模和性能分析的方法;从性能角度提出一种新的协调策略,即从任务动态分配的角度对协同性能进行分析,并比较了各种资源优化分配的不足之处;提出利用模糊策略的方式,按照协同成员(组)的不同能力,在满足完成时间的要求下进行任务分配,从而达到了整体协作性能提升的效果.同时,用Deisgn/CPN对该策略进行了仿真分析,其结果证明了该方法的有效性和可行性.所提的调度策略已在CooPDesigner系统中得以实现.

基于赋时可重构Petri网的可重构制造系统调度算法

根据赋时可重构Petri网的可重构制造系统调度算法和赋时可重构Petri网的跃迁激发顺序,生成并求解部分可及图,以获得优化或准优化的调度.该算法能以较低的计算成本获得可重构制造系统最小的最大完成时间.用一个调度算例验证了该调度算法的可行性.

基于着色赋时Petri网的堆垛机建模与调度研究

为了直观、简洁地研究AS/RS中的堆垛机运送系统,应用着色赋时Petri网(CTPN)建立了其动态模型。同时针对原有系统的不足,提出了基于双队列缓冲的堆垛机控制策略及双循环作业方式的路径优化策略,从而缓解了该系统中可能产生的阻塞现象,提高了堆垛机运送系统和出入库站台的效率,这对保证出入库的高效、正常、有序的进行有着重要的意义。

基于赋时Petri网描述的多产品间歇过程调度研究

生产调度是多产品间歇生产过程中的一类重要问题 .赋时Petri网技术是求解此类问题的一种有效方法 .本文给出了复杂中间存储策略下间歇化工过程生产调度的描述方法 ,包括 :无限存储策略UIS、有限存储策略FIS、无中间存储策略NIS和混合存储策略MIS .同时给出了调度求解的修正分支定界和赋时Petri网执行 (MBBTE)算法 。

一种基于赋时Petri网和ZBDD的装配序列规划方法

赋时Petri网为装配序列规划提供了有效的建模方法,但其在求解最优装配序列时受到组合复杂性的严重制约。零压缩二叉决策图(ZBDD)是处理大规模组合集合和0-1稀疏向量的一种有效符号技术,能够有效缓解组合爆炸问题。将赋时Petri网与ZBDD结合起来,给出了一种求解装配序列最优解的有效方法。首先通过转换算法将赋时Petri网转换为等价的普通Petri网,接下来给出普通Petri网可达状态及迁移引发函数的ZBDD表示方法,最后基于ZBDD给出最优装配序列求解算法。实例验证表明,该算法在求解过程中通过隐式符号操作实现了Petri网的可达状态搜索,有效缓解了计算过程中的组合复杂性。

基于有色赋时Petri网的半导体生产线建模技术研究

在深入了解半导体制造过程的基础上,为了有效分析半导体生产线调度与控制性能,提出了有色赋时Petri网的半导体生产线建模方法。该模型,根据生产线所存在主要调度子问题及其之间的相互关系,将半导体生产线划分为投料控制模块、路径调度模块和工件调度模块,这样可以有效降低模型的复杂性和提高模型的可重用性。建立以一个拥有3个工作中心、6台设备的半导体生产线Petri网模型,并对模型进行分析。最后指出了下一步的工作目标。

基于赋时影响网的模拟退火与粒子群混合改进算法

赋时影响网是一种最近兴起的分析复杂系统关键事件行为及因果关系的建模范式,通过连接行动事件和期望效果来实现关系推理过程。基于赋时影响网设计算法在不确定条件下寻找有效行动方案和备选行动方案用以辅助系统分析决策。本文在标准粒子群优化算法的基础上给出了一种模拟退火改进策略:在规定的计算周期内以粒子群算法进行进化计算;同时为了避免陷入局部最优,采用模拟退火方法对所有粒子重新进行有选择的初始化,初始化之后再次应用粒子群算法。为了有效提高算法的运算速度,算法的实现应用了MPI。仿真结果表明,该算法具有较快的寻优能力和较好的鲁棒性。

基于赋时Petri网的弹种发射时序优化

针对单通道多弹种的匹配发射问题展开了研究。首次提出用赋时Petri网来描述弹种匹配发射流程,通过在变迁中引入时延因素,简单而有效的描述了发射过程中资源的占用和消耗情况。建立了弹种发射时序优化模型,并利用Petri网的分析方法,得到若干发射序列,选择出满足时序逻辑关系的发射序列,从而得到最优的弹种发射控制方案。并通过具体实例予以了计算验证。此文的研究可为武器系统的单通道多弹种作战使用提供一定的理论支撑和决策参考。

面向对象的赋时Petri网的敏捷制造单元仿真

针对敏捷制造单元的特点 ,提出了一种面向对象的赋时Petri网 (OOTPN)的仿真方法 .该仿真模型不但能够模拟敏捷制造单元在实际运行过程中复杂的行为 ,还可以进行性能分析 ,为单元重构提供反馈并为单元控制提供指导 .这种方法充分利用了Petri网技术的仿真能力 ,同时通过面向对象技术的运用 ,单元的仿真模型还具有高度的柔性和重用性 。

基于随机赋时Petri网的车辆交通系统建模与仿真

针对普通道口的车辆交通系统,将各道口描述为资源库所,车辆到达(离开)道口的事件描述为发生时间间隔服从泊松分布的赋时变迁,从而建立了该系统的随机赋时Petri网模型,并根据该模型开发了VB仿真系统平台,仿真实验显示该系统能够模拟道路口的车流动态过程,可以为交通调度算法提供了实验平台。

基于赋时Petri网的装配建模研究

可靠并且完备的装配模型是装配序列评价和优选的前提;赋时Petri网为装配序列的优化选择提供了一种有效的工具,但前提是装配赋时Petri网模型包含可靠并且完备的可行装配序列。本文给出了一种基于赋时Petri网的装配建模方法。该方法通过逐层分析所有的可能装配操作保证装配模型的完备性,通过判断局部装配几何可行性保证装配模型的可靠性。最终建立的装配赋时Petri网模型为进一步的装配序列评价、优化和选择提供了支撑。

基于赋时分层着色Petri网的以太网系统建模

基于以太网响应时间的恰当的分析模型具有并发、动态、冲突、实时性等特点。传统的建模方法在解决这类问题时存在着复杂、僵化、柔韧性差、没有时间概念等缺点。赋时分层着色Petri网(HTCPN)通过增加请求、服务、协调、多实例化等新的建模元素,能够仿真和模拟基于实时性的客户机-服务器交互关系的问题,同时分层技术的引入也更利于模拟任意结构的以太网模型。本文基于HTCPN建立了共享式和交换式以太网模型,通过对以太网模型响应时间的分析证明了HTCPN适合仿真和模拟这类问题。