基于基本信标的FMS死锁预防

摘要

本文针对Petri网的子类提出了一种新的建立控制器的方法,这种方法可以很好地建模控制许多柔性制造系统.在以前所做的工作中,我们要算出一个Petri网中所有的严格极小信标,然后把它们分为基本信标和从属信标再设计相应的控制器.但这种方法遇到较大的网系统时,不仅花费的时间长而且不易得到理想的结果.通常情况下,基本信标的个数比严格极小信标的个数少的多,而且基本信标的个数不会超过网系统库所个数和变迁个数的最小值.针对Petri的一个子类,本文提出了一种直接求取网系统基本信标的方法,这种方法不需要计算出所有的严格极小信标.对于每一个基本信标,我们给网系统添加一个控制库所使其成为不变式可控.我们的方法可以保证添加控制库所后,不会再产生可被清空的信标.当所有的基本信标都是可控之后,从属信标的可控性由与之相关的基本信标的可控性来保证,并用混合整数规划法进行验证.与现有的死锁控制方法相比,我们这种新的死锁预防策略不但提出了一种新的信标求取的方法,而且通过添加少量的控制库所和弧就可以得到一个活的控制器,简化了控制策略.更重要的是,我们避免了求取所有的信标,只要直接求取基本信标并对其加以控制就可得到活的控制器.在本文中,以目前就我们制作规模最大的柔性制造系统的网模型为例,来具体说明这种死锁预防的方法.

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1研究背景与意义

1.2死锁问题的处理方法

1.3信标的求取方法

1.4本文完成的主要工作

第二章Petri网的基本概念

2.1 Petri网的基本理论

2.2举例

2.3自动制造系统的Petri网模型

2.4小结

第三章S3PR网模型和基本信标理论

3.1 FMS的Petri网模型—S3PR

3.2资源控制合并网

3.3 Petri网的基本信标理论

3.4小结

第四章S3PR网中的资源回路和基本信标

4.1资源回路的概念和寻找方法

4.2由资源回路形成的信标

4.3 S3PR网中的基本信标

4.4小结

第五章S3PR网中SMS的快速求取算法

5.1信标的复合方法

5.2举例与比较

5.3小结

第六章死锁预防策略

6.1 MIP方法

6.2信标控制方法

6.3死锁预防策略

6.4小结

第七章死锁控制应用举例

7.1一个FMS死锁预防算法举例

7.2大规模的FMS死锁预防算法实例

7.3小结

结束语

致谢

参考文献

在读期间的研究成果