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。

Petri网并发进程的死锁避免策略

死锁是系统并发进程中特有的问题,由于发生的不确定性,死锁检测和消除非常困难。在以分支界定法设计最优监控器的基础上,提出了一种可以最大限度保证静态和行为特性任意配置的死锁监控器集成设计方法。该方法通过可达图分析,在满足静态特性和行为特性下,进行可达图删减,从而实现合法标识和非法标识的分离,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,保证了死锁的避免和资源的最大允许利用。以多进程码垛机器人加工系统为例,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。

部分可控Petri网的最优监控器设计

研究了部分可控Petri网的码垛机器人零件加工系统最优监控器设计的问题。为了保证广义互斥约束满足静态规范和行为规范,提出了部分可控Petri网的最优监控器的方法,探寻出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有界非法标识集,对分离出的标识建立混合整数线性规划模型,运用分支边界法得到最大允许度且最少数量的广义互斥约束集作为最优监控器。以含不可控变迁的码垛机器人零件加工系统为例,建立了部分可控Petri网模型,结合零件加工过程中机器人的占用和释放环节,对应用Petri网在机器加工系统的最优设计进行了研究,应用监控器生成算法设计的监控器拥有更严格的约束和更简化的模型,验证了该算法的有效性。

S^3PR网的一种最大许可活性监督控制器设计方法

针对S3PR网的死锁预防问题,提出一种基于信标的最大许可死锁控制策略。采用迭代方法对网系统中存在的所有可清空严格极小信标添加一组广义互斥约束,使信标的标志数不超过某个上限值,将基于信标的死锁预防控制转化为禁止状态监控问题,使得受控网系统的所有禁止状态不可达,从而保证受控网具有最大许可行为。通过柔性制造系统实例验证了该策略的有效性,该算法尤其适用于结构相对简单的可达状态性能要求比较高的网模型。