基于Petri网的离散事件系统控制器设计及应用研究

发布时间：2017-10-12 06:09

  本文关键词：基于Petri网的离散事件系统控制器设计及应用研究

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【摘要】：Petri网能很容易地表达狭义相对论的观点,在形式建模和系统分析时可以采用直观的图形化表示。Petri网的建模能力和数学化表达方法,使其能够很好的运用于柔性制造系统、交通控制系统、计算机网络等方面中。虽然Petri网有许多优越的性质,面对较为庞大的离散事件系统时,他有状态矩阵的维数极大,运算复杂但缺乏统一的理论体系等问题存在。本文基于Petri网的离散事件系统控制器的设计,主要研究工作摘要如下： (1)提出了设计离散事件系统的Petri网控制器设计方法。改进了基于库所不变量方法进行离散事件系统控制器设计的方法。通过网简化技术原则,局部设计原则,让系统设计程度变得简便一些。除此之外,在库所标识和变迁激发的混合约束中,运用Petri网控制器的方法,使现有的系统和约束变得更一般,由于死锁的缘故,这些情况无法实现,无法通过给定约束实现,只在方法的有效性和可行性上予以理论和应用上的验证。 (2)对于线性不等式约束,本文首先考虑了不含不可控变迁的情况,构建了结构型控制器,这样构建的控制器不用考虑整个Petri网模型的关联矩阵,只需要考虑与约束库所相关联的变迁和约束变迁,通过该方法设计的控制器是最大允许的。然后本文引入了死锁的概念,因为控制器的引入可能会引入死锁,造成原本不存在死锁的系统进入死锁状态。对于这样的情形需要进行预防死锁的处理。 (3)针对分散控制的核心问题,有种冲突是可能出现的,就是分散监控器与它原有的系统之间发生的,这就引起了一种阻塞的问题,这是出现在闭环系统中的,本文引入了协调器的概念来加以解决。要检测系统的冲突,可以通过CFN结构来,对协调器进行设计。这种方法具有很高的计算效率,并且具有形象直观的优点,最后得到的是无阻塞且最大允许的系统。最后,本文用一个例子对整个算法步骤和程序进行了演绎。
【关键词】：离散事件系统 混合约束 Petri网 不可控变迁
【学位授予单位】：浙江工商大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP301.1;TP332
【目录】：

• 摘要2-4
• ABSTRACT4-8
• 1 绪论8-13
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 研究目的与意义9
• 1.3 国内外研究现状9-10
• 1.4 研究内容10-11
• 1.5 创新点11-13
• 2 Petri网的相关理论基础13-20
• 2.1 Petri网基础理论13-17
• 2.1.1 Petri网基本概念13-15
• 2.1.2 Petri网的性质15-16
• 2.1.3 Petri网的分析方法16-17
• 2.2 控制器设计基础理论17-19
• 2.2.1 一般线性不等式约束17-18
• 2.2.2 混合线性约束18-19
• 2.2.3 变迁的可控客观性19
• 2.3 本章小结19-20
• 3 基于Petri网的离散事件系统控制器设计20-42
• 3.1 不含有不可控变迁的混合约束Petri网控制器设计20-26
• 3.2 含有不可控变迁的混合约束Petri网控制器设计26-37
• 3.2.1 不可控变迁的处理26-31
• 3.2.2 约束转化分析31-32
• 3.2.3 控制器的技术方法32-35
• 3.2.4 控制器的设计实例35-37
• 3.3 无死锁的Petri网控制器设计37-40
• 3.4 本章小结40-42
• 4 基于Petri网的离散事件系统控制器的混合设计与应用42-54
• 4.1 控制器设计42-44
• 4.2 控制器的算法44-45
• 4.3 控制器的混合设计45-46
• 4.4 应用实例46-53
• 4.5 本章小结53-54
• 5 总结与展望54-55
• 参考文献55-58
• 本文作者在硕士研究生期间参与的项目及成果58-59
• 致谢59-60

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 林闯,李雅娟,王忠民;性能评价形式化方法的现状和发展[J];电子学报;2002年S1期

2 林闯,魏丫丫;随机进程代数与随机Petri网[J];软件学报;2002年02期

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本文编号：1017070