發(fā)布時(shí)間：2020-04-08 19:42

【摘要】：在Petri網(wǎng)模型下的柔性制造系統(tǒng)中，人們提出了很多死鎖預(yù)防策略，這些策略被廣泛用于解決Petri網(wǎng)中的死鎖問題。然而，大部分策略都是在假設(shè)所有變遷都可控并且可觀的情況下得出。而在實(shí)際系統(tǒng)中，不可控和不可觀變遷是非常常見的。當(dāng)存在不可控變遷或不可觀變遷時(shí)，由這些策略得到的控制器可能無(wú)法阻止系統(tǒng)進(jìn)入死鎖狀態(tài)。這是因?yàn)榭刂破鳠o(wú)法控制不可控變遷，也無(wú)法觀測(cè)不可觀變遷。因此已有的控制策略不能用于處理存在不可控和不可觀變遷的系統(tǒng)。所以在為系統(tǒng)設(shè)計(jì)控制器時(shí)必須同時(shí)考慮不可控變遷以及不可觀變遷的影響。 本論文的工作主要包含以下內(nèi)容： 1.當(dāng)前在死鎖問題的研究中，大量工作都集中在了假定不存在不可控和不可觀變遷的系統(tǒng)中。只有少數(shù)控制策略涉及到了不可控和不可觀變遷。然而對(duì)于那些沒有考慮不可控不可觀變遷的策略，目前并沒有一種普遍適用的方法來(lái)檢驗(yàn)這些控制策略在存在不可控及不可觀變遷條件下的適用性。即在什么條件下即使存在不可控和不可觀變遷時(shí)這些控制策略仍然適用。本論文提出了一種方法來(lái)評(píng)價(jià)當(dāng)前已有控制策略在存在不可控和不可觀系統(tǒng)中的適用性。首先，假定所有變遷都可控可觀，采用待評(píng)價(jià)的控制策略為原網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)控制器。然后提出了一種算法得出一組關(guān)鍵可控變遷以及一組關(guān)鍵可觀變遷。根據(jù)這兩組變遷，給出了控制策略適用的充分條件。即當(dāng)所有的關(guān)鍵可控變遷都實(shí)際可控并且所有的關(guān)鍵可觀變遷都實(shí)際可觀時(shí)控制策略是適用的。結(jié)合已有的控制策略，也可以用提出的評(píng)價(jià)策略為存在不可控及不可觀變遷的Petri網(wǎng)模型設(shè)計(jì)控制器。當(dāng)給定一個(gè)待控制的Petri網(wǎng)模型，首先在假設(shè)所有變遷可控可觀的條件下用某一控制策略設(shè)計(jì)控制器，然后用評(píng)價(jià)策略判斷該控制策略的適用性。如果該控制策略是適用的，則所設(shè)計(jì)出的控制器能夠起到控制作用。若該控制策略不適用，則再嘗試其他的控制策略，直到找到適用的控制策略為止。該評(píng)價(jià)策略適用于一般網(wǎng)，并且能用來(lái)評(píng)價(jià)針對(duì)一般網(wǎng)的任何死鎖預(yù)防策略。 2.針對(duì)柔性制造系統(tǒng)中的一類子網(wǎng)模型，把基于可被清空信標(biāo)的活性控制約束表示為一組不等式。當(dāng)存在可觀變遷時(shí)，提出了為這些控制約束添加控制器的策略。然后針對(duì)控制庫(kù)所后置集中的不可控變遷，提出了一組線性規(guī)劃，通過求解線性規(guī)劃得到了一組危險(xiǎn)變遷和一組完全安全變遷�？刂茙�(kù)所指向危險(xiǎn)變遷的弧是非法的，，而控制庫(kù)所指向完全安全變遷的弧是合法的。然后定義了不可控變遷的首遇可控變遷，使得控制庫(kù)所指向了該危險(xiǎn)變遷的首遇可控變遷。某個(gè)不可控變遷的首遇可控變遷是在一個(gè)基本路徑中，該不可控變遷逆向遇到的第一個(gè)可控變遷。在添加控制器時(shí)依次分別考慮不可觀及不可控變遷，這是本論文的一個(gè)重要貢獻(xiàn)。此外，在文中還提出了判斷實(shí)現(xiàn)控制約束的控制器存在的充分必要條件。 3.基本信標(biāo)的方法從提出至今已經(jīng)被人們廣泛的應(yīng)用于死鎖預(yù)防中。針對(duì)比上述子網(wǎng)模型更為普通的一類子網(wǎng)模型，在存在不可控及不可觀條件下提出了基于基本信標(biāo)方法的一種控制策略。所有可被清空的信標(biāo)被分為基本信標(biāo)與從屬信標(biāo)。首先假定所有基本信標(biāo)的控制深度變量為1。在考慮不可觀變遷的情況下，通過給基本信標(biāo)的補(bǔ)集中添加原網(wǎng)中的庫(kù)所使得補(bǔ)集變成了考慮不可觀變遷條件下的擴(kuò)充補(bǔ)集。然后給擴(kuò)充補(bǔ)集添加控制器。接著，在考慮不可控變遷條件下，將已經(jīng)擴(kuò)充的補(bǔ)集再次擴(kuò)充為考慮到不可控變遷條件下的擴(kuò)充補(bǔ)集。針對(duì)第二次擴(kuò)充的補(bǔ)集，刪除了控制庫(kù)所指向危險(xiǎn)變遷的控制弧并重新添加了新的控制弧。然后，在得到的受控系統(tǒng)中，提出了算法來(lái)重新給控制深度變量賦值使得從屬信標(biāo)可控。此外本論文還分析了基本信標(biāo)和從屬信標(biāo)的可控性。證明了在受控網(wǎng)系統(tǒng)中，所添加的控制器使得基本信標(biāo)和從屬信標(biāo)一直被標(biāo)識(shí)(不被清空)。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TH165;TP301.1

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2619756