一类禁止状态规范下Petri网控制器的综合

摘要

离散事件系统是随着未知的不规则时间间隔内出现的离散事件演化的一类动态系统,其应用涉及一大类人造系统,如柔性制造系统、大规模计算机网络和通信网络、空中或机场交通管理系统、军事指挥中的C<'3>I系统等.基于逻辑层次的离散事件系统建模工具包括有限状态自动机和Petri网.由于Petri网与自动机相比具有更高的语言复杂性、紧凑而且图形化的状态空间表示、模块化的监控器综合能力,因此本文以Petri网为工具.常常需要控制离散事件系统的行为以满足特定的规范,比如防止系统进入特定的状态,尤其是死锁状态.这类问题通常称为禁止状态问题(对于死锁,则称之为死锁避免和死锁防止问题),它构成了本文监控理论研究的重点.针对有限的任意禁止状态规范,尤其是当它们很难用已有方法以线性不等式表示时,本文提出了基于变换函数和基于状态反馈的禁止状态规范实现方法.基于变换函数的方法中,用逆网分析来计算为了解决不可控变迁而引入的弱禁止状态标识集,而没有构造影响路径.通过引入不仅利于构造监视器库所而且能够用来进行监控器综合的变换函数,得到了最大容许的监控策略.该方法无需进行可达图分析,在线计算复杂性仅为多项式级,而且与已有方法相比可以应用到更一般的Petri网.受变换函数的启示,本文为了处理多个线性不等式

目录

文摘

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主要符号对照表

第一章绪论

第二章基于Petri网的DES监控理论基础

2.1 Petri网

2.1.1基本概念

2.1.2相关性质

2.1.3分析方法

2.2离散事件系统监控理论基础

2.2.1概述

2.2.2受控Petri网

2.2.3禁止状态问题

2.3小结

第三章基于函数的监控器综合

3.1引言

3.2基于变换函数的有界Petri网监控器综合

3.2.1概述

3.2.2基于逆网分析的弱禁止状态计算

3.2.3变换函数

3.2.4综合算法

3.2.5示例

3.2.6小结

3.3基于约束函数的离散事件系统递阶控制

3.3.1概述

3.3.2递阶控制结构

3.3.3约束函数

3.3.4综合算法

3.3.5示例

3.3.6小结

3.4 一类监控器结构的适用性

3.4.1概述

3.4.2基于函数构造的线性约束综合方法

3.4.3类监控器结构及其适用性

3.4.4示例

3.4.5小结

3.5小结

第四章基于状态反馈的监控器综合

4.1引言

4.2基于状态反馈的监控器综合

4.2.1概述

4.2.2关键定义和结论

4.2.3综合算法

4.2.4示例

4.2.5小结

4.3有界Petri网建模的DES无死锁监控器综合

4.3.1概述

4.3.2基本思想

4.3.3综合算法

4.3.4示例

4.3.5小结

4.4小结

第五章基于可达树的无界网分析

5.1问题的提出

5.2缩小的改进可达树的构造

5.3无界网分析

5.4示例

5.5小结

第六章实例

6.1引言

6.2猫和老鼠问题

6.3基于变换函数的监控器综合

6.4基于状态反馈的无死锁监控器综合

6.5两种综合方法的比较

6.6小结

第七章总结与展望

参考文献

致谢

作者读硕期间发表/完成的论文

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