离散事件系统

摘要： 离散事件系统满足可诊断性是设计故障诊断算法的前提,因此研究可诊断性验证方法具有重要意义.故障发生后无死锁是研究可诊断性问题常见的假设之一,限制了可诊断性验证方法的应用范围.本文在去掉故障发生后无死锁假设的基础上,首先提出了标签可达图的概念和构建算法,其次提出了一种新的可诊断性验证算法来验证有界Petri网是否满足可诊断性.最后通过例子详细说明可诊断性验证算法的计算过程.

摘要： 针对具有不可观事件的离散事件系统的故障问题,提出了一种基于标签时间Petri网的诊断方法。首先,对标签时间Petri网系统现有的修正状态类图(modified state class graph,MSCG)进行分析,提出MSCG的改进算法。其次,对于给定的可观标签序列和观测时间,通过求解由改进的MSCG的路径信息构建的线性规划问题,获得所有与可观标签序列时间一致的有效路径,从而分析系统的故障情况。最后,以交替位协议为实例分析验证了所提方法的有效性,为复杂的实时系统故障诊断问题提供有效方案。

摘要： 针对随机离散事件系统在故障预测时可能出现系统观测永久丢失,导致预测不准确的问题,提出一种观测永久丢失下故障预测验证的算法。首先对观测永久丢失的随机离散事件系统的U-可预测性进行了形式化。其次使用随机预测器构造了一个随机离散事件系统的U-预测器,实现了系统的故障预测。基于U-预测器,提出了随机离散事件系统U-可预测性的充分必要条件及验证算法,并且引入成对的方式,明显地改进了该验证算法的复杂度。仿真结果表明,该验证算法使得观测永久丢失下系统故障预测准确。最后,实例说明观测永久丢失下故障预测验证算法的应用。结果表明,该验证算法相比现有同类验证算法应用范围更广,验证结果更精确。

摘要： 电子信息技术的飞速发展催生了很多包含众多组件的复杂系统,故障诊断技术致力于及时、准确地检测这些系统中的故障,从而为快速恢复系统功能提供重要支撑。基于Petri网数学模型提出分散式的故障诊断方法,分别针对分散式架构中的诊断站点和协调者设计故障诊断算法,并提出相应的诊断协议。站点诊断算法基于Petri网基础标识和基础向量构建,避免穷举所有与观测序列一致的变迁序列,有效提高诊断效率。提出的分散式诊断方法比传统的集中式方法具有更高的计算效率和更好的稳定性。相对于其他已存在的分散式方法,该方法具有更小的Petri网结构假设限制和更广的适用范围。

摘要： 为获得制造系统初始化时的最小资源以实现最优资源分配,利用标注Petri网对系统进行建模,并研究标注Petri网的最小初始标识估计问题.给定一个标注Petri网,在不可观测变迁组成无环子网的情况下,基于动态规划提出一种新的最小初始标识估计算法.在观察到给定的标注序列后,放宽不可观测变迁发生个数的限制,并根据该算法构建节点的演化过程.当出现相同的发生数向量时,仅保留当前极小的初始标识估计,并通过节点的演化过程对极小初始标识估计的托肯总数进行对比.为验证算法的有效性,给出一个制造系统的标注Petri网模型实例,最终得到的最小初始标识为[1000]T,且对应的变迁发生序列为t1t3t4t6,满足给定标注Petri网的结构要求.实验结果表明,与传统基于动态规划的算法相比,该算法获得的最小初始标识估计具有更小的托肯总数.

摘要： 针对分布式离散事件系统,提出了一种验证基于状态估计的分布式离散事件系统可诊断性的方法.首先对离散事件系统的可诊断性进行形式化定义,然后提出一种基于状态估计的分布式离散事件系统的可诊断性验证算法,进而推导出分布式离散事件系统可诊断的充分必要条件,最后结合实际算例对该算法的可行性进行验证分析.相比现有算法,本文提出的算法无需各站点进行实时同步,仅要求在有限时延内各站点间能进行通信即可,且算法的时间复杂度也明显降低.

摘要： 针对分布式离散事件系统,提出了一种模式故障预测方法.首先对分布式离散事件系统的模式故障可预测性进行形式化.通过构造一个模式故障识别器,从系统所有行为中识别出所发生的模式故障,并针对分布式系统的不同观测点构造不可观测闭包.在此基础上,联合各站点观测到的事件序列构造出模式故障预测验证器,解决了分布式离散事件系统的模式故障预测问题.得出了一个判定分布式离散事件系统模式故障可预测性的充分必要条件,并提出了相应的模式故障预测算法,实现了对分布式离散事件系统的模式故障预测.最后,对分布式模式故障预测验证器的构建和模式故障预测算法进行了复杂度分析.

摘要： 研究了基于离散事件系统的通信协议故障的时间可诊断性问题.时间可诊断性从系统运行角度分析系统模型的可诊断程度,为系统后续的故障诊断分析提供理论依据.通信协议离散事件系统存在数据传输过程中节点多、部分关键节点信息不能直接获取等缺点导致不可观故障分析十分困难,利用可观变迁序列和变迁触发时间重构故障事件的发生结合整数线性规划问题,提出基于部分可观标签时间Petri网的时间可诊断性分析方法.通信协议离散事件系统的数据传输过程的重要环节对应为变迁,标定各变迁点火时间区间,建立部分可观标签时间Petri网模型,通过状态类图重构故障事件的发生并修正变迁点火时间区间.根据检测时间点,遍历所有满足可观变迁触发时间和序列信息的路径,判断系统故障的时间可诊断性.最后建立通信协议离散事件系统的部分可观标签时间Petri网模型,结合系统工作过程中各执行机构可观测状态,对系统不可观部分故障进行时间可诊断性判断,验证算法的有效性.

摘要： 针对制造系统的标注Petri网模型,提出一种基于回溯法估计系统最小代价计划序列的算法.已知标注Petri网模型的网结构与初始标识,根据给定的标注序列划分搜索阶段,每个标注对应的代价较小的变迁优先发生.按此规则观测到所有的标注后,对应的变迁发生序列代价的加和为最小总代价,并储存最小代价计划序列及总代价.按照深度优先策略遍历解空间树,以当前最小总代价为约束条件,剔除其他路径中不必搜索的标识以及变迁发生序列,缩小搜索空间.通过实例验证了该方法的可行性,与动态规划法执行结果相比,提出的方法能够实现更少的计算量和更高的工作效率.

摘要： 众所周知,生产调度问题属组合优化问题,一般来说不存在求得精确最优解的多项式算法.因此,对于大规模调度问题,人们应用启发式算法和元启发式算法以企求得满意解.在实际的应用中,许多工业过程需要满足严格的工艺约束.对于这类过程的调度问题,很难应用启发式算法和元启发式算法,因为这些方法难于保证所求得调度的可行性.为了解决这一问题,本文以半导体芯片制造中组合设备的调度问题作为例子,介绍了一种基于离散事件系统控制理论的生产调度新方法.利用Petri网建模,任何违反约束的状态均被描述为非法状态,而使非法状态出现的调度则是不可行调度.通过可行调度的存在性分析,该方法获得可行解空间并将调度问题转化为连续优化问题,从而可以有效求解.并且指出,该方法可以应用于其他应用领域.

摘要： 在离散事件系统的故障诊断中,基于自动机模型的方法得到了广泛应用.在实际工程系统中,离散事件的发生常常有固定的先后次序.在传统的方法中,故障通常会被假设为永久的,不可自行恢复的,可自行恢复的故障会使得系统的自动机模型变得更加复杂.针对以上问题,本文提出了一种带有时序信息的自动机模型.该模型能够更准确地描述带有时序约束的系统特性,并简化自动机模型结构.在此模型的基础上提出了可自行恢复故障的诊断方法.该方法搜索了可自行恢复故障的可观测事件序列,从而得到诊断结果.实验结果表明与传统方法相比,该方法减少了诊断路径的数目,节约了诊断时间.

摘要： 针对模糊有限自动机及模糊Petri网在模糊离散事件系统(Fuzzy Discrete Event System,FDES)行为建模中的不足,提出一种扩展模糊Petri网(Extended Fuzzy Petri Net,EFPN),并基于EFPN构造了FDES行为模型及系统故障诊断器.EFPN以一种新的事件模型为基础对FDES的系统行为进行建模,并根据事件触发矩阵计算下一系统状态中各分量的可能性分布.与模糊有限自动机及模糊Petri网的对比分析表明,在描述FDES模糊事件时,对于同步距离为0的一组事件所造成的影响,EFPN的表达能力强于经典模糊Petri网;在对含有多个状态分量的FDES建模时,EFPN模型的规模远小于模糊有限自动机.在基于EFPN构造的系统行为模型中,运用可达状态标识图分析系统状态集,可有效地构造FDES的故障诊断器,并可据此进行系统可诊断性分析.

摘要： 本文分别从全局控制目标和局部控制目标讨论了离散事件系统分散监控器的无死锁特性。首先，对于全局控制目标，基于离散事件系统中的分散监控的存在性条件，通过验证全局控制目标是否满足无死锁语言的定义，进而获得无死锁分散监控器存在的判别条件。之后，为了将该判别条件推广到局部控制目标的判别，提出了局部可控性条件与全局控制目标的可控、可观性条件的蕴涵关系，进而可以利用局部控制目标获得分散监控器，再通过在局部控制目标之间定义映射不变关系，建立局部控制目标的无死锁性与全局控制目标的无死锁性的联系，进而获得利用局部控制目标获得无死锁分散监控器的存在性条件。

摘要： 本文提出了一种带有连续时间变量的离散事件系统(称为计时离散事件系统)结构模型.通过讨论计时语言的性质,如封闭性、可控性以及可观性,研究了计时离散事件系统的监控综合问题,并基于这些性质,分别提出了计时离散事件系统在完全可观与部分可观条件下监控器存在的充要条件.

摘要： 针对离散事件系统运行流程不固定、实体状态切换灵活等特点,提出一种定性定相结合的离散事件仿真模型综合验证方法.由仿真结果一致性、事件发生序列逻辑正确性、条件事件发生概率一致性及活动执行时间一致性4方面构成评估指标体系;提出定性定量相结合的底层评估指标计算方法,对事件发生序列逻辑正确性采用定性分析方法,对其他底层指标采用假设检验和向量相似性分析的定量分析方法;综合底层评估指标得到模型验证结果.通过实例分析,验证了方法的有效性.

摘要： 针对目动化立体仓厍是离散事件系统建模,Petri网理论具有自身的优势,但在建模时可能存在"组合爆炸"问题.针对这一现象提出改进,将颜色标识及消息队列融入改进Petri网,并采用改进Petri网对某卷烟厂异地搬迁项目的自动化立体仓库进行建模研究,结合eM-Plant仿真软件对所建模型进行仿真验证.该模型为物流系统的优化提供了一种新的思路,达到了优化流程,缩减作业时间,提高流通效率的目的.

摘要： 仿真系统互操作是当前仿真界关注的重点之一，尤其当需要集成数量众多、类型各异的遗留系统时更是如此。本文在离散事件系统规范(DEVS)和高层体系结构(HLA)的基础上，借鉴计算机总线和设计模式的理念，提出了基于总线的分布式仿真框架。该框架主要分为DEVS模型、总线控制和HLA服务三层，重点解决异构模型“即插即用”的DEVS总线控制算法和利用HLA时间管理服务实现分布式DEVS模型间的时间同步算法。构建的仿真环境不仅能解决遗留系统的分布式集成，而且可实现异构模型间的互操作，极大提高了建模仿真的效率。

摘要： 射击效能是评估区域防空部署方案优劣的重要指标,是区域防空部署决策人员实施科学决策的定量化依据.采用离散事件系统建模与仿真的方法,建立了区域防空拦截过程的系统模型、基于Arena的区域防空拦截过程的仿真模型,并通过实例验证了模型的有效性.

摘要： 离散事件系统规范（DEVS）是建立在一般系统理论的基础上的有效的模块化系统建模规范。针对当前基于DEVS的仿真模型表示方法不能描述模型上下文，不能有效支持模型语义组合、重用的问题，提出了语义扩展的DEVS 模型表示方法（SEM-DEVS）。SEM-DEVS 在原有的DEVS 模型规范基础上，增加了模型的实验框架和语义扩展接口，增加了对模型行为表示能力的要求。在SEM-DEVS 形式化定义的基础上给出了实验框架以及语义扩展接口的逻辑关系及匹配方法。以逻辑公式方式表示实验框架和语义扩展接口，给出SEM-DEVS的一种实现方法。

摘要： 阐述了整合离散事件系统仿真和系统动力学仿真的必要性和可行性.依据Pritsker提出的离散变量与连续变量相互作用的基本原理,举例说明了离散-连续混合系统如何工作.

摘要： 一种基于事件控制函数的离散事件系统监督控制器及控制方法，包括控制装置，所述控制装置包括若干个控制单元，一个管理单元，一个事件选择单元和一个系统状态跟踪单元；所述系统状态跟踪单元组合出整个系统当前时刻的状态，并且输出给各个控制单元和管理单元；每个控制单元的功能是使被控系统满足控制指标的要求；管理单元管理各个控制单元，协调各个控制单元的输出；控制单元和管理单元将控制和管理信号输出至事件选择单元，事件选择单元据此选择使能的事件，并输出至所述系统，以此完成对被控系统的控制。本发明能够有效地避免控制器状态爆炸式增长问题，解决了一类离散事件系统的控制问题，并且保证闭环系统的运行特征满足控制指标的要求且是非阻塞的。

摘要： 本发明属于人机交互技术领域，具体为一种用于分析和设计人机交互逻辑的离散事件系统方法。所述方法包含三个部分：结合对象系统流程图的离散事件系统自动机建模算法，对应增广自动机建模算法和基于增广自动机模型的人机交互逻辑改进算法。改进算法的思想是结合对象系统情况，对对象系统的每个离散状态进行分析，以确定不确定操作发生与否，并进行必要的报警，可增强系统的安全性和鲁棒性。

摘要： 本发明提出一种动态交互的细粒度离散事件系统时序推进方法，属于协同仿真时序一致技术领域。本发明对于基于事件的时序推进算法进行改进，通过解耦事件响应与交互处理两个部分，设计交互表实现对交互的动态管理，形成一种粒度更细的交互方式。在本发明中，对发生事件设计了合理而高效的响应逻辑，在每个事件发生的时间点上，对被交互子系统状态进行检测，并据此做出事件响应决策；同时设计了与之相对应的交互处理与子系统仿真推进逻辑，引入工作点保存进而实现仿真回退，使得离散事件系统之间产生的交互更加精准，仿真精度更高。本发明所提出的时序推进方式更适合随机性较强、交互较复杂的离散事件系统协同仿真。

摘要： 本发明涉及一种基于离散事件系统的无损事件压缩方法，包括给定离散事件系统及其产生的源事件序列得到最小可恢复的压缩事件序列；给定第一压缩协议：保留源事件序列中的最后k个事件；给定第二压缩协议：对于任何循环子事件序列，至少保留一个事件，建立压缩自动机模型表示给定压缩事件序列所有可能的源事件序列，基于该压缩自动机模型检测给定压缩事件序列是否1‑阶可恢复以及是否满足第二压缩协议，分别提出离线无损事件压缩方法和在线无损事件压缩方法。本发明利用了系统动态产生的信息冗余，作为基于系统的压缩方法，减少存储资源，在节省更少动作的同时，保证能够追踪到系统发生的所有动作。

摘要： 本发明公开了一种离散事件系统事件不完备模型的诊断方法，其目的是为了解决离散事件系统故障诊断中模型为事件不完备模型时得不到诊断结果的问题。技术方案针对离散事件系统事件不完备模型的特点，将其分为未定义转移和未定义突发事件两种类型，并在此基础上，针对上述两种类型分别发明了基于相关事件信息诊断算法和基于相关迁移状态诊断算法。结合上述两种算法，发明了一种离散事件系统事件不完备模型的诊断方法来改进现有方法中将其统一表示为模型事件不完备度而造成漏诊和误诊问题。该方法中还包括了基于观测序列改进不完备模型的算法，在诊断过程中通过向模型中添加未定义转移，并补充触发转移的未定义事件，从而使系统模型的完备性逐步得到改进。

摘要： 一种基于事件控制函数的离散事件系统监督控制器及控制方法，包括控制装置，所述控制装置包括若干个控制单元，一个管理单元，一个事件选择单元和一个系统状态跟踪单元；所述系统状态跟踪单元组合出整个系统当前时刻的状态，并且输出给各个控制单元和管理单元；每个控制单元的功能是使被控系统满足控制指标的要求；管理单元管理各个控制单元，协调各个控制单元的输出；控制单元和管理单元将控制和管理信号输出至事件选择单元，事件选择单元据此选择使能的事件，并输出至所述系统，以此完成对被控系统的控制。本发明能够有效地避免控制器状态爆炸式增长问题，解决了一类离散事件系统的控制问题，并且保证闭环系统的运行特征满足控制指标的要求且是非阻塞的。

摘要： 本申请公开了一种随机离散事件系统安全可诊断性确定方法及系统，该方法中，在确定出与随机离散事件系统对应的随机自动机之后，将会创建用于表示随机离散事件系统的规范语言的无错自动机，然后基于无错自动机，创建非法语言集上的用于区分禁止事件串的非法语言识别器，接着基于非法语言识别器，创建安全验证器，并确定出用于判断随机离散事件系统是否安全可诊断的充要条件，最后根据安全验证器以及上述充要条件，可以判断出随机离散事件系统是否安全可诊断。上述创建安全验证器的过程对应的时间复杂度以及基于上述安全验证器的安全可诊断的判断过程的时间复杂度均为多项式时间，由此能够进一步降低随机离散事件系统安全诊断的复杂度。

摘要： 本发明公开了一种基于离散事件系统范式的数据链脆弱性分析方法。本发明先构建支持场景规则的DEVS模型；再根据JCAS中的任务场景，构建数据链测试结点以模拟任务场景中的各个单元与能够管理与监听所有结点通信的总控单元；针对不同数据链测试结点两两之间的通信链路设置不同程度的通信干扰；在具有通信干扰条件的模型中执行测试；由总控单元获取测试完成后的各结点状态，结合消息监听数据计算数据链路脆弱性分析指标，给出当前任务当前通信干扰条件设置下各结点的脆弱性程度。本发明使用离散事件系统范式与通信干扰条件模拟建立数据链脆弱性分析系统，最终的执行结果通过各种指标计算获得不同任务场景下不同通信干扰条件下的结点脆弱性分析结果。

摘要： 本发明公开了适用于离散事件系统仿真的并行时序推进方法及电子设备，包括：启动仿真推演的主程序，更新事件队列列表；按照更新的事件队列列表中序列事件的时间戳，按需调用序列事件对应的资源，执行序列事件的子程序；接收突变状态信号后，根据突变状态信号生成随机事件，并设置随机事件的时间戳和最高优先级；根据随机事件的时间戳和最高优先级，采用触发事件并行响应方法，执行随机事件的子程序；随机事件的子程序执行后继续执行事件队列列表中序列事件的子程序，直至仿真推演的主程序结束，生成仿真报告。本发明同时满足脚本式预制执行和任意时刻事件触发生成和并行响应执行的混合式执行逻辑，提高军事仿真推演系统的灵活性和任意性。

摘要： 本发明公开了一种带有不确定性观测的离散事件系统信息安全判定方法，该方法主要基于矩阵半张量积技术。本发明的有益效果是：首先根据给定的带有不确定性观测的离散事件系统构造结构转移矩阵，再根据所构造的结构转移矩阵建立关于该系统的当前状态估计器，通过当前状态估计器得到所有的当前状态估计，并确定出带有不确定观测的离散事件系统是否具有当前状态不透明性的充要条件，根据所得到的当前状态估计和上述充要条件，可以判断出该带有不确定性观测的离散事件系统是否具有当前状态不透明性，进而判别该带有不确定性观测的离散事件系统是否成功对一些当前状态的信息实现了保密。