基于FCPN的离散制造系统质量风险分析评估研究

针对离散制造系统随机性、多样性以及复杂性的特点,高效、准确地识别系统质量风险因素并进行质量风险量化评估是制定相应质量控制活动、提高产品质量的关键。为此,首先构建模糊着色Petri网的产品质量风险评估模型。然后,确定模糊推理规则,并通过现场获取的置信度经验值进行模糊推理,计算得出中间库所和终止库所的置信度。最后,以汽车顶盖冲压工艺过程为例进行分析,验证了该模型的合理性,并且可推广应用到其他同类离散制造过程。

模糊着色Petri网及其在工作流建模中的应用

Petri网是当前工作流建模中广泛采用的工具之一 .针对工作流过程定义中模糊信息的描述和处理问题 ,提出模糊着色 Petri网的描述方法 ,并给出基于模糊着色 Petri网的推理过程 .最后给出一个简单业务流程的基于模糊着色 Petri网的工作流模型 。

基于模糊有色Petri网的故障诊断方法

针对普通Petri网在诊断电网故障元件中存在的模型复杂、处理不确定性信号能力差的问题,提出了一种基于模糊有色Petri网的故障诊断方法。该方法将接收到的各类保护信号、断路器状态、信号的置信度以及可能的故障元件等因素都包含在托肯的复合颜色当中,通过一系列变迁触发规则,得到复合色为故障元件、置信度的托肯,从而诊断出故障元件及发生的置信度。仿真结果表明,该方法不仅模型简单、不受网络拓扑影响,而且解决了信号的不确定性问题。

基于双枝模糊逻辑和模糊着色Petri网的攻击模型

定义了一种基于双枝模糊逻辑和模糊着色Petri网的网络攻击模型,从对攻击起促进和抑制作用这两方面对网络攻击进行综合考虑与分析,同时对模糊规则库中的不同变量用不同的颜色来区分,因此可构成一个简明的BBFCPN模型。在此基础上,给出了BBFCPN模型的基本推理规则和推理算法。针对攻击实例的分析进一步验证了提出的模型及相关推理算法。

基于有色Petri网的Web服务协商

针对Web网络端到端会话的需要,提出了一种Web服务协商协议,定义了通信原语,在服务提供者和服务消费者之间自动地协商QoS信息,并采用有色Petri网模型对该协议进行了形式化描述。将Web服务的QoS划分为r个一级对象、ni个二级对象,根据不同应用中QoS对象关注程度确定权重,采用加权模糊推理模型构造应用函数,作为协商的依据。分析表明,该模型对服务发现与服务集成中自治实体间达到共识是有效的。

对象化模糊Petri网的任务协同分配建模与推理

为解决FPNFCPN建模与推理过程中存在模型规模急剧增大、模糊变量颜色化的作用有限、无法表示知识分类等问题,提出了一种改进的对象化模糊Petri网(FPN)建模及模糊推理算法.该算法采用面向对象技术化简规模庞大的模糊赋色Petri网(FCPN),经简化的FCPN退化为普通的FPN,但是库所中托肯的语义也发生了变化,它不仅表示模糊语言变量的集合,更重要的是它可作为其他FCPN的引用.最后将该算法应用于协同设计环境中任务分配的模糊推理过程,可有效地降低Petri网模型的复杂程度,且对象化FPN模型直观,易于理解.

Petri网及其扩展研究

Petri网是一种应用非常广泛的建模工具。首先给出了基本Petri网的概念,在此基础上对多种Petri网进行了广泛的研究,包括时间因素Petri网、有色Petri网、面向对象Petri网、模糊Petri网及受控Petri网,并针对每种Petri网的特点和应用范围进行了讨论,提出了Petri网当前发展的方向和急需解决的热点问题。

模糊有色Petri网的形式化推理算法研究

Petri网以其图形化的表示方式广泛应用于形式化推理中。基于模糊有色Petri网的形式化推理算法,以系统内部事务之间的逻辑关系为依据,充分利用模糊Petri网在分析不确定知识中的优势,通过知识模糊、库所抽象、转换抽象实现层次化的知识表示和知识推理,并结合有色Petri网对系统规模作适当约简,从而构造出了一种新型的模糊着色网(FCPN)知识表示和获取模型,有效弥补了传统Petri网在实际应用中的缺陷,使模糊推理过程更加简单且易于实现。

基于模糊着色Petri网的多状态系统可靠性分析

在多状态系统中,由于性能退化、局部失效等原因,系统或元件会表现出从完全失效到完美工作之间的一系列过渡状态,这些过渡状态信息将直接影响系统的可靠性。针对这一问题,提出一种模糊着色Petri网模型,该模型通过对模糊状态及状态变迁进行建模来刻画多状态系统的可靠性特征。在这种模糊着色Petri网模型中,变迁阈值会随着节点状态模糊信息的动态变化而发生变化,为此提出自适应模糊推理算法进行阈值调整,为多状态系统模型的可靠性分析及性能优化提供指导。通过对多状态系统可靠性分析进行验证,表明研究提出的模糊着色Petri网及参数调整策略合理有效,有利于提高多状态系统整体性能。

一种扩展染色模糊故障Petri网的故障分析方法

针对传统故障诊断方法在模拟故障传播及诊断推理过程中存在不确定性等问题,提出一种基于扩展染色模糊故障Petri网的故障诊断分析方法;首先,在采用传统的Petri网模型描述系统故障状态的基础上,引入令牌、库所染色规则,并进一步结合模糊产生式规则与矩阵运算进行故障正反推理,提高模型的容错性;该模型正向推理采用变迁点火判别矩阵实现故障状态的智能评价,反映故障传播特性;逆向推理采用最小割集理论方法进行优先诊断,提供诊断次序,避免诊断的盲目性;最后以气源系统为典型应用对象,验证上述方法的有效性。

基于分层模糊有色Petri网的防空C^3I系统建模研究

通过分析某防空C^3I系统的组成和运行方式,针对系统结构复杂、多种资源、资源多种模糊属性等特点,定义了一种分层模糊有色Petri网HFCPN,并给出具体的推理算法。在此基础上建立该防空C^3I系统模型,从而提出了一种建立防空C^3I系统分析模型的新方法。最后通过应用实例验证了该方法在描述系统分布、并发、异步等特性的同时,分析系统资源多种模糊属性问题的能力。

基于改进Petri网的区域综合能源系统能耗建模及优化运行分析

区域综合能源系统包含的设备和负荷类型众多,设备之间的耦合方式多样,在实际运行中往往难以确定最优的供能方式。从能耗分析的基本原理出发,结合带时间约束的模糊有色Petri网特定的建模原则,提出一种区域综合能源系统能耗优化推理模型。该模型在满足负荷需求和基本运行条件下,从综合能源系统运行成本、污染物排放量和一次能源消耗量3个方面对系统供能路径进行优化,通过对系统进行能耗仿真分析,从而得到不同需求场景下的最优供能方式。最后以某实际区域综合能源系统为例,验证了所建模型的有效性和实用性。

基于多层级模糊着色Petri网的输气站排污系统风险评估

输气站的有序运行依赖于能量流、物质流、信息流、行为流等过程流的交互约束。为了更系统全面地评估输气站排污系统中存在的风险,将其看作一个网络结构研究各种流要素之间的关联关系,提出了一种适用于输气站排污系统风险评估的多层级模糊着色Petri网方法。首先,以火灾、中毒、人身伤害作为结果事件,在过程流视域下对输气站排污系统进行风险辨识与分析,确定推理规则;其次,从能量流、物质流、信息流、行为流的角度对规则进行抽象,构建多层级着色Petri网模型;最后,通过现场获取的置信度经验值进行模糊推理,计算得出中间库所与终止库所的置信度。结果表明,输气站排污系统发生火灾、中毒、人身伤害事故的可能性较低,但行为流因素对输气站排污系统事故风险影响最大,因此在排污过程中应当重点预防人的不安全行为。

基于广义随机有色Petri网的测试性建模方法

针对现有测试性模型简化系统故障与测试之间的关系,忽略故障模式之间复杂性的问题,提出一种基于广义随机有色Petri网(CGSPN)的测试性建模方法。在Petri网的理论基础上对故障模式复杂性进行分析,并用不同颜色表示严酷度等级,完成CGSPN模型的构建。应用编码方案区分同一故障的多种故障模式,有效降低建模难度。采用可达性算法获取相关性矩阵。引入三角模糊数算法获取专家知识,将专家数据作为先验信息与后验测试数据相结合,解决数据量少和不可靠问题。以某型导弹为例建立CGSPN模型,对其进行测试性分析,得到96.8%的故障检测率和100%的故障隔离率,在满足系统测试性指标要求基础上丰富了模型的内容,为装备的测试性建模提出了一种新方法。

基于模糊Petri网的起重机械起升机构故障预估

本文以起升机构超速故障为研究对象,提出了以Petri网可视化的图像表示方法建立起升机构超速故障预估模型。该模型通过关联矩阵进行推理计算,清晰地表示出起升机构超速故障与其相关因素的动态解耦关系,推理方法效率高且通过实际事故案例验证了方法的准确性,对于类似相关领域的故障预估研究有很高的参考价值。

基于FTCPN的工作流模型简化规则与线性推理研究

分布式协同工作流系统的建模和时间性能计算是工作流的一个重要研究内容。针对传统的Petri网不能对工作流系统的不同事件和事件的时间性能进行分析和优化的问题,给出了模糊时间着色Petri网(Fuzzy-timing colored PetriNet,FTCPN)的形式化定义,并给出了基于FTCPN的工作流网四种基本组件模型的简化规则及其线性推理。最后,以汽车车身的协同概念设计流程为例,对提出的方法进行了应用和验证。研究表明:模糊时间着色Petri网能全面描述复杂工作流系统的不确定性时间信息和不同事例的工作状态,对丰富分布式工作流系统的建模理论具有一定的参考价值。

基于模糊加权有色网和BP神经网络的飞机发动机故障诊断

针对传统知识推理故障诊断方法中参数往往依赖于专家经验,存在着不准确和无法学习的问题,提出了一种基于模糊加权有色网和BP神经网络的故障诊断方法。首先,定义了模糊加权有色网并给出了两种产生式规则对应的模糊加权有色网模型。然后,设计了采用BP神经网络对模糊加权有色网各参数进行学习的算法。最后,给出了使用训练后的各参数进行初始化的模糊加权有色网进行故障推理的具体步骤。通过飞机发动机故障诊断实例仿真实验证明了方法能正确地建立模糊加权有色网推理模型,在采用BP神经网络进行参数训练后,能有效地实现飞机发动机的故障诊断。

C^4ISR系统任务实时性的评价方法

提出一种定量评价C4ISR(Command Control Communication Computer Intelligence Surveillance and Reconnaissance)系统任务实时性方法——时序着色模糊时间Petri网(TCFTPN)方法。用时序逻辑公式来限制着色Petri网的变迁引发行为,用模糊时间来表示各工作过程的时延特性和降级工作问题。通过估计在规定的时间内标识从任务开始状态到达任务完成状态的概率来确定C4ISR系统的任务实时性。

企业现场作业辅助系统动态调度方法研究

针对可穿戴计算技术在企业现场设备维护类作业辅助应用系统调度方面的需求,基于已建立的辅助应用构建模式,提出上下文适应度、效用因子、风险因子等约束,用于描述影响辅助系统的上下文知识和行为规则;提出一种新的扩展模糊有色Petri网形式对这些约束进行形式化描述,并在其基础上构建辅助应用系统的形式化模型。针对该模型研究动态调度方法,为辅助应用系统提供决策知识。最后给出了应用实例和分析。