基于区域理论的Petri网活性控制器优化设计

摘要

死锁是柔性制造系统控制设计时必须考虑和解决的问题。Petri网研究者提出多种方法来处理柔性制造系统中的死锁问题。作为一种基于可达图的死锁预防策略，区域理论利用线性规划对每个事件分离事例设计一个控制库所。该策略的最大优势在于它能有效的求得拥有最大许可行为的Petri网活性控制器。然而其缺点在于：随着网规模的增大，需要求解的线性规划个数呈指数级增长，为求解控制器带来了困难。
　　 本文针对柔性制造系统的Petri网模型提出了一种向量覆盖和区域(理论)法相结合的无冗余死锁预防优化策略。首先引入消去法，根据对应同一个FBM的所有事件分离事例等价的原理，一定程度上缩小要求解的事件分离事例的数目。之后利用向量覆盖法进一步对事件分离事例进行删减，找出一组事件分离事例的最小集。通过求解线性规划问题来控制该最小集中的所有事件分离事例，从而得到最大许可行为的活性Petri网控制器。最后加入冗余验证，删减掉冗余控制库所，最终得到拥有最大许可行为的无冗余控制器。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1研究背景与意义

1.2 Petri网应用现状

1.3 FMS系统的死锁研究

1.4本文完成的主要工作

第二章 Petri网基本理论

2.1自动制造系统的Petri网建模

2.1.1 FMS系统的建模

2.1.2多进程系统的模型

2.2 Petri网的基本理论

2.3 Petri网的基本性质

2.4本章小结

第三章 Petri网的基本子类

3.1基本子类的定义

3.2 S3PR网模型

3.3 S4PR网模型

3.4小结

第四章 区域理论基础

4.1区域理论介绍

4.2控制器的设计

4.3小结

第五章 基于区域法的死锁预防策略

5.1死锁预防策略

5.1.1消去法

5.1.2覆盖法

5.2算法描述

5.3应用实例

5.3.1一个S3PR网应用实例

5.3.2一个S4PR网应用实例

5.4小结

第六章 总结与展望

6.1论文总结

6.2前景展望

致谢

参考文献