基于对象时空Petri网的CPS建模与仿真

信息物理融合系统(CPS)是一个融合了计算、控制、通信和物理元素的分布式实时反馈系统,但传统的建模方法无法满足CPS对时空性能要求较高的情况。为此,提出结合对象特征的对象时空Petri网(DS-OPN)建模方法。首先,将面向对象封装技术、时空元素融入Petri网中,设计空间和时间描述规则,将相同对象下的场景元素封装到同一对象子网系统模型中。其次,定义聚合规则,聚合各个子网模型,使这些模型能够描述CPS物理拓扑环境中的对象变化过程。最后,以交通CPS为例,建模和仿真分析自主控制超车系统的动态行为;同时,建立模型的可覆盖性树和关联矩阵分析验证模型的可达性、安全性等性质。实验结果显示,DS-OPN建模方法建立的模型对系统流程的逻辑结构表现清晰,对时空因素的计算准确,在实时性和安全性上能满足CPS的要求,验证了该建模方法的有效性和安全性。

基于Petri网技术的生产流程实体建模方法研究

为快速发掘制造企业生产过程中的瓶颈单元,提出了一种将Petri网和面向对象方法相结合的生产流程实体建模方法。该方法将生产流程中各个加工站点或生产单元进行高度抽象,抽象出一个个生产站点库所子模块,结合企业生产流程实际情况,将抽象库所进行排列组合,从而组建企业生产系统的生产流程实体建模模型,然后建立生产流程实体建模目标函数模型,采用模拟退火算法计算出产能最小单元,并结合Flexsim仿真软件对生产流程实体建模模型进行了三维动画运行仿真,从而发现了生产流程中的瓶颈单元,并提出了改善措施,提高了企业的产能和效益,从而验证了生产流程实体建模方法的实用性。

基于对象Petri网的列车运行模型及仿真

用带有对象的Petri网对列车群运行进行建模,具有规模小、灵活、直观、模块性好、可操作性良好、属性描述方便、有利于不确定性问题的处理等优点;仿真实验验证了面向对象和Petri网的结合既可以克服面向对象方法缺少模型分析、验证手段的缺点,又可以克服Petri网在系统描述上的不足。文章描述了仿真系统的总体结构、主要数据结构和仿真策略。由于设计中采用了Petri网模型、路网数据、运行图相分离的原则,使系统具有良好的普适性和扩充性。

基于广义随机Petri网的可视化建模与仿真工具

为了满足Petri网理论的应用研究的需要,首先给出了层次对象广义随机Petri网模型的定义,并运用面向对象方法设计和开发了基于层次对象广义随机Petri网的可视化建模和仿真工具软件,详细介绍了该软件工具的设计方法,包括功能结构图、网模型对象类图和符合可扩展标记语言规范的中性文件格式存储模型数据结构。最后通过实例说明了该工具应用的有效性。

对象 Petri 网模型的并发软件仿真技术的研究

并发软件的性能评价是提高软件开发质量的重要手段之一．本文重点讨论了将面向对象与Ｐｅｔｒｉ网相结合的思想用于并发软件开发中的系统建模，以及基于对象Ｐｅｔｒｉ网（ＯＰＮ）的并发软件系统的仿真技术，同时，也探讨了实现一个基于ＯＰＮ的动态仿真工具所面临的关键技术和解决方法．实践结果表明，文中讨论的实现机制与处理方法是有效和可行的．

基于Petri网的虚拟装配环境建模及其应用

通过分析虚拟装配环境的结构及性能,针对场景图数据结构在虚拟装配应用中的不足,定义了一种基于知识的层次对象时间Petri网,并用于建立虚拟装配环境的应用层模型。该模型以虚拟手的位姿作为输入,运行后输出具体的操作事件更新场景图,完成装配活动,以满足虚拟装配环境的实时和并发等动态性能要求,实现了虚拟装配大量离散事件的处理及装配意图的响应。给出了基于知识的层次对象时间Petri网的产品装配模型表达,不仅表达了产品结构及装配关系,同时记录零部件在装配过程中的方位及约束状态等动态信息,从而在虚拟装配环境中实现了装配与拆卸并存的实际装配活动。此外,还给出了由产品装配层次图生成的基于知识的层次对象时间Petri网装配模型的算法,说明了基于应用层模型的装配、拆卸操作以及装配过程仿真,开发了原型系统。

对象Petri网及其在C^4ISR系统仿真中的应用

首先给出对象Petri网 (ObjectbasedPetriNet,OPN)的定义 ,介绍了OPN对基本Petri网的扩展。然后总结OPN的特点和C4 ISR系统仿真模型的建模原则 ,讨论了OPN在C4 ISR系统仿真建模中的适用性。最后对一个防空战术C4 ISR系统建立OPN模型 。

面向对象Petri网建模与仿真的可视化环境

主要介绍用面向对象方法开发的Ｐｅｔｒｉ网建模和仿真可视化环境ＰＮＳＥ（ＰｅｔｒｉＮｅｔＳｉｍｕｌａ－ｔｉｏｎＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ）。通过对一个实例的建模和仿真。

基于对象的有色Petri网舰载C^3I系统模型

将面向对象的分析方法和有色Petri网相结合而得到的对象有色Petri网(OCPN),将会为研究舰载C3I系统提供一种有力的工具。通过分析舰载C3I系统组成和相互关系,建立了舰载C3I系统的OCPN模型,并讨论了该模型的特点和在舰载C3I系统性能分析领域中的应用前景。

基于对象Petri网的离散事件系统建模仿真环境(OPMSE)

首先论述了Ｐｅｔｒｉ网和高级Ｐｅｔｒｉ网发展状况，提出了一种高级Ｐｅｔｒｉ网，即对象Ｐｅｔｒｉ网。然后介绍了基于对象Ｐｅｔｒｉ网的离散事件系统建模仿真环境ＯＰＭＳＥ。文中详细介绍了ＯＰＭＳＥ的特点与组成，并对ＯＰＭＳＥ的核心－对象Ｐｅｔｒｉ网（ＯＰＮ）的语法描述进行了重点介绍。

基于对象Petri网的计算机网络仿真建模

首先给出对象Petri网(OPN)的定义及其对基本Petri网的扩展。根据OPN和计算机网络的特点,划分了计算机网络仿真模型,并结合TCP/IP协议讨论建模过程。最后通过基于OPN的CBMSE(组件建模仿真环境)仿真了一个局域网,说明OPN的对网络建模仿真和性能分析应用。

基于Petri网和BOM的拆卸建模方法研究

基于Petri网理论提出了虚拟拆卸网模型,关键技术是同步器对变迁的逻辑关系的确定.给出了其库所、变迁以及托肯的含义.基于基本对象模型提出了虚拟拆卸交互模型VDIM,研究了从网到VDIM的实体类型、事件类型、交互模式以及状态机的映射原理,并讨论了VDIM的模型可组合性.从联邦成员的划分,时间管理和同步管理三个方面研究了网模型和VDIM模型中仿真信息的融合,以便直接用于仿真系统的开发.最后的实例证明了研究的可行性.

基于对象Petri网的炮兵侦察网的作战模型

将系统分解成敌我两大子系统,再分成若干个独立实体。利用对象Petri网构建炮兵侦察网的OPN模型,实现复杂电磁环境下炮兵侦察网的侦察与信息分发的静态与动态描述。其各子网的OPN模型包括:目标类、雷达类、声测类、观测所类、我/敌方信息中心类、敌方电子干扰类的OPN模型。该研究可为进一步对其侦察效能进行动态评估和作战使用提供理论依据。

Petri网图形建模仿真系统的研究与开发

将面向对象思想引入Petri网建模、仿真系统的研究和开发 ,设计了基于图形界面的普通Petri网建模仿真工具软件 ,构造了相关的普通Petri网核心类 ,给出了普通Petri网点火机制的计算机实现方法 ,通过可视化开发工具Delphi实现了该建模仿真工具 ,通过该工具 ,可以以人机交互的方式建立、编辑、分析。

基于对象Petri网的作战行动方案开发方法

结合作战指挥决策领域中作战行动方案开发问题的复杂性和不确定性,描述了作战行动方案的开发问题,提出了使用对象Petri网对作战规划问题的建模和仿真的方法。该方法综合考虑了任务、条件、效果、资源、不确定性对方案生成过程产生的影响,所得的模型也便于重用。最后,案例说明了所提方法的可行性和适应性,并分析了所建模型的复杂度。

Petri网在制造系统建模与仿真中的应用

介绍制造系统的概念以及制造系统建模与仿真的目的和意义,阐述Petri网的内涵,同时引出面向对象的Petri网的定义。依据面向对象的Petri网的理论,给出制造系统的建模过程,最后将统一建模语言(UML)融入到制造系统的建模与仿真中,通过实例进一步阐明了Petri网在制造系统建模与仿真中的应用。

井下鱼顶辨识系统设计及局部清洁仿真研究

针对现有的井下电视成像技术精度低,在井下浑浊介质内成像不清晰的问题,设计了一种适应油污环境的井下鱼顶辨识系统。为了取代传统的洗井过程,采用局部清洁化原理将浑水排挤开,使鱼顶呈现清晰照片。利用仿真软件,对局部清洁模块进行流体仿真及优化设计。仿真及试验结果表明,选择弯管排污的方式更为合适,故对此方式改变参数对比模拟结果。可以看出随着流速的增加,污水被排开的时间越短,排污效果越好;流速一定时,随着动力粘度的增加,污水被排开的时间越短,排污效果越好;在相同时间内,动力粘度越高,排污效果越好。通过该系统可以清晰地观测到落物的实际形状,完成对落物的检测,为目前油田修井领域存在的技术难题提供一种新方法。

随机订单拣选系统建模及仿真分析

针对随机订单模式下自动拣选系统复杂、并发、同步等特点,采用对象Petri网建立了自动拣选系统模型。该模型规模小、直观、灵活、可探作性好,解决了其他建模方法在自动拣选系统建模上的状态爆炸问题。在该模型的基础上,建立了仿真系统,并首次提出采用均衡令牌数的策略提高拣选效率。仿真结果表明,在相同订单结构下,平均拣选效率提高19.8%。

面向服务军事信息系统的可执行建模仿真方法

为描述和分析面向服务军事信息系统的功能结构、评价其性能,提出了一种层次化可执行的系统建模仿真方法。该方法结合IDEF3和EPC-D描述并分析系统功能、结构和数据流程,基于对象Petri网的仿真执行,评估系统性能,最终实现对面向服务军事信息系统的完整描述和准确评价。为提高系统建模仿真效率和模型描述的一致性,研究了不同层次间模型的转换关系。结合案例阐述了所提方法在实际中的应用,证明方法的可行性和有效性。

一种面向对象的混合动态系统的仿真环境

面向对象技术和混合动态系统均是当前的研究热点。本文把面向对象的软件技术应用于混合动态系统的仿真环境研究之中 ,设计了面向对象的混合动态系统的仿真环境的软件结构 ,完成了类的构造 ,并在中文Windows95环境下 ,以VisualC ++2 .0语言实现之。