本文關(guān)鍵詞：基于NCES模型的制造單元控制系統(tǒng)建模與死鎖分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：制造單元控制是指在將原材料加工成零件以及將零件組裝成產(chǎn)品過程中實(shí)現(xiàn)工藝和管理的控制。隨著市場(chǎng)需求的不斷變化和工業(yè)技術(shù)的發(fā)展,對(duì)制造企業(yè)快速響應(yīng)市場(chǎng)變化能力、保持系統(tǒng)穩(wěn)定性等要求越來越高,導(dǎo)致制造單元控制系統(tǒng)的管理日益復(fù)雜并且難以預(yù)測(cè)。因此,為制造單元控制系統(tǒng)建立可靠、健壯并且易于分析的模型對(duì)于檢驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、提高系統(tǒng)運(yùn)行效率尤為重要。本文提出了一種基于功能塊的制造單元控制系統(tǒng)建模與分析方法,以實(shí)現(xiàn)制造單元控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)重構(gòu)為主要目標(biāo),通過一個(gè)原型建模來快速了解單元控制系統(tǒng)的構(gòu)造及運(yùn)行情況,提前發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)在設(shè)備布局、資源調(diào)配及工序控制等方面的問題。 在系統(tǒng)模型的構(gòu)建方面,為了使控制系統(tǒng)能有更好的模塊性、重用性、容錯(cuò)性以及可維護(hù)性等特性,將用于開放分布式IPMCS(Industry Process Measurement and control System,工業(yè)過程控制系統(tǒng))的IEC61499功能塊模型引入底層設(shè)備的建模中,提出了適應(yīng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)重構(gòu)的通用虛擬制造設(shè)備(VMD)復(fù)合功能塊概念。并以此為基礎(chǔ),構(gòu)建了基于復(fù)合功能塊的混合式控制體系結(jié)構(gòu),使得單元控制系統(tǒng)內(nèi)的執(zhí)行控制與重構(gòu)控制能夠并行執(zhí)行。 在系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)建模方面,結(jié)合了網(wǎng)絡(luò)條件/事件系統(tǒng)(Net-Condition/Event-System, NCES)模型與拓展對(duì)象Petri網(wǎng)技術(shù),提出了拓展對(duì)象NCES(Extended Object-oriented NCES,EONCES)模型的形式化定義、建模與分析方法：一給出了各VMD復(fù)合功能塊的網(wǎng)絡(luò)條件/事件模塊(Net-Condition/Event-Model, NCEM)構(gòu)建方法及其與擴(kuò)展對(duì)象Petri網(wǎng)結(jié)合的建模步驟；二提出了單元控制系統(tǒng)EONCES模型的通用分解算法,并依據(jù)此算法對(duì)上述模型進(jìn)行分解,用于系統(tǒng)模型的動(dòng)態(tài)分析；三提出了基于VMD復(fù)合功能塊EONCEM模型與系統(tǒng)EONCES模型的死鎖探測(cè)算法,并且利用此算法對(duì)上述模型進(jìn)行了死鎖探測(cè)分析。 最后根據(jù)本文提出的建模方法和分析理論,以一個(gè)真實(shí)完整的制造單元控制系統(tǒng)為研究對(duì)象,結(jié)合單元內(nèi)不同零件的工藝流程對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)建模及分析。從底層設(shè)備模型的詳細(xì)設(shè)計(jì)到系統(tǒng)內(nèi)不同零件的工作流模型再到最后對(duì)模型的死鎖探測(cè)分析過程,證明了上述建模理論及分析的可行性和有效性。
【關(guān)鍵詞】：制造單元控制系統(tǒng) 拓展對(duì)象Petri網(wǎng) NCES模型 建模 死鎖探測(cè)算法 模型分解
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH16;TP273
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-19
• 1.1 選題背景及意義10-11
• 1.2 制造單元控制系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 制造單元及控制系統(tǒng)11
• 1.2.2 制造單元控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 制造單元控制系統(tǒng)建模方法12-14
• 1.3 網(wǎng)絡(luò)條件/事件系統(tǒng)NCES模型概述14-17
• 1.3.1 IEC61499功能塊模型介紹14-15
• 1.3.2 NCES模型15-17
• 1.4 課題來源17
• 1.5 本文研究?jī)?nèi)容及論文組織17-19
• 1.5.1 主要研究?jī)?nèi)容17
• 1.5.2 主要章節(jié)安排17-19
• 2 基于功能塊的控制體系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識(shí)19-23
• 2.1 制造單元控制體系結(jié)構(gòu)19
• 2.2 通用VMD復(fù)合功能塊模型19-21
• 2.3 基于復(fù)合功能塊的混合控制體系結(jié)構(gòu)21-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 3 EONCES模型形式化定義及建模過程23-30
• 3.1 EONCES模型形式化定義23-25
• 3.2 通用VMD復(fù)合功能塊EONCEM模型建模25-29
• 3.2.1 基本功能塊NCEM建模25-27
• 3.2.2 復(fù)合功能塊NCEM模型27-28
• 3.2.3 結(jié)合擴(kuò)展對(duì)象技術(shù)構(gòu)建復(fù)合功能塊EONCEM模型28-29
• 3.3 本章小結(jié)29-30
• 4 制造單元控制系統(tǒng)的建模30-44
• 4.1 基于復(fù)合功能塊的制造單元控制系統(tǒng)仿真模型30-31
• 4.2 各通用VMD復(fù)合功能塊EONCEM模型31-37
• 4.3 制造單元控制系統(tǒng)EONCES模型37-43
• 4.3.1 基于通用VMD復(fù)合功能塊的制造單元控制系統(tǒng)EONCES模型37
• 4.3.2 制造單元控制系統(tǒng)EONCES模型執(zhí)行控制部分動(dòng)態(tài)建模37-41
• 4.3.3 制造單元控制系統(tǒng)EONCES模型重構(gòu)控制部分動(dòng)態(tài)建模41-43
• 4.4 本章小結(jié)43-44
• 5 制造單元控制系統(tǒng)EONCES模型死鎖分析44-59
• 5.1 死鎖分析概述44-45
• 5.2 通用VMD復(fù)合功能塊EONCEM模型死鎖探測(cè)45-50
• 5.2.1 通用VMD復(fù)合功能塊EONCEM模型通信網(wǎng)構(gòu)建45-46
• 5.2.2 通用VMD復(fù)合功能塊EONCEM模型死鎖探測(cè)46-50
• 5.3 制造單元控制系統(tǒng)EONCES模型死鎖分析50-57
• 5.3.1 制造單元控制系統(tǒng)EONCES模型分解50-53
• 5.3.2 制造單元控制系統(tǒng)EONCES模型死鎖探測(cè)53-57
• 5.4 沖突分析57-58
• 5.5 本章小結(jié)58-59
• 6 總結(jié)與展望59-61
• 6.1 全文總結(jié)59
• 6.2 研究展望59-61
• 致謝61-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 附錄 符號(hào)與標(biāo)記66

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：基于NCES模型的制造單元控制系統(tǒng)建模與死鎖分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：400179