约束组合有色时间Petri网应用研究

摘要

Petri网是一种适合于描述异步并发现象的系统模型，但是在使用基本Petri网来为复杂系统建模时会出现“节点爆炸”问题，本文提出约束组合弧克服该问题。约束组合弧不仅可以描述库所组合触发变迁的效果，而且可以描述变迁发生时部分输入库所托肯不变的情况。在为带式输送机联锁控制系统建模的过程中，提出了基于时间Petri网的带式输送机联锁控制系统模型，并将时间Petri网模型折叠成约束组合有色时间Petri网模型，提高了模型的抽象能力，降低了模型复杂性。该建模过程也示例了约束组合弧在应用中的优越性。 多范式建模(Multi-Paradigm：Modeling)通过耦合和转换以整合不同方法建立的模型来综合利用多种形式化方法，可以全面准确地描述建模对象。依据多范式建模理论，研究基于规则化描述方法自动生成系统约束组合有色时间Petri网模型的方法。这种建模思路有利于全面准确地反映系统的设计内容，可以大大的减轻仿真建模的工作量、提高整个仿真过程的效率。本文以汽车车身控制系统为例，阐述了以规则化描述方法建立约束组合有色时间Petri网的基本过程。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表目录

声明

致谢

第一章绪论

1.1本文的研究背景及目的

1.2国内外研究概况

1.3研究难点及本文的解决思路

1.4课题的来源及论文组织结构

1.5本章小结

第二章PETRI网理论基础

2.1 PETRI网的基本概念

2.1.1 PETRI网的直观理解

2.1.2 Petri网的形式化定义

2.1.3 Petri网变迁的发射规则

2.2 PETRI网的主要性质

2.3 PETRI网的分析方法

2.3.1基于可达图的验证方法

2.3.2基于线性不变量的验证方法

2.4 PETRI网的化简方法

2.5几种扩展PETRI网

2.5.1有色Petri网

2.5.2时间Petri网

2.5.3有色时间Petri网(Timed Colored Petri Nets)

2.6本章小结

第三章约束组合CTPN理论研究

3.1约束组合弧的定义

3.1.1约束弧

3.1.2柔性弧

3.1.3组合弧

3.1.4因果弧

3.1.5约束组合弧

3.2约束组合有色时间PETRI网

3.3本章小结

第四章基于约束组合CTPN的带式输送机联锁控制系统建模

4.1带式输送机联锁控制系统

4.1.1就绪检验

4.1.2开机

4.1.3停机

4.1.4故障联锁处理

4.1.5系统控制策略

4.2带式输送机联锁控制系统约束组合TPN模型

4.2.1库所和变迁设计

4.2.2就绪检验

4.2.3开机

4.2.4停机

4.2.5系统组装

4.3带式输送机联锁控制系统的CTPN模型

4.3.1颜色集和运算符设计

4.3.2就绪检验

4.3.3开机

4.3.4停机

4.4约束组合CTPN的优点

4.5本章小结

第五章多范式建模思路与规则化描述方法理论

5.1多范式建模思路

5.2规则化描述方法

5.3规则化描述方法与约束组合CTPN综合建模

5.4本章总结

第六章总结与展望

参考文献

作者在攻读硕士学位期间所发表的论文