基于Petri網(wǎng)的離散事件系統(tǒng)的故障診斷技術(shù)
發(fā)布時(shí)間:2021-09-06 21:21
離散事件系統(tǒng)(Discrete Event System)是一類由事件序列驅(qū)動(dòng)的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。隨著現(xiàn)代工業(yè)化、智能化水平的日益提高,離散事件系統(tǒng)存在于許多重要的系統(tǒng)中。當(dāng)離散事件系統(tǒng)規(guī)模日益增大時(shí),任何一個(gè)故障事件都可能導(dǎo)致災(zāi)難的發(fā)生,諸如財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡,因此其故障診斷問題具有非常重要的學(xué)術(shù)價(jià)值和工程意義。然而離散事件系統(tǒng)中存在的“狀態(tài)空間爆炸”問題,即系統(tǒng)的所有可達(dá)狀態(tài)數(shù)量會(huì)隨著系統(tǒng)規(guī)模的增長呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)增長,會(huì)導(dǎo)致故障診斷變得更加復(fù)雜。為了有效地避免上述問題,本文提出了三種不同的故障診斷方法,無需遍歷離散事件系統(tǒng)的整個(gè)狀態(tài)空間,提高了故障的診斷效率。本文以Petri網(wǎng)為建模工具,研究離散事件系統(tǒng)中的故障診斷問題,得到了基于Petri網(wǎng)結(jié)構(gòu)特征的故障診斷方法。論文的主要內(nèi)容介紹如下:1、針對一類用變遷部分可觀的無環(huán)Petri網(wǎng)建模的離散事件系統(tǒng),文中提出了一種基于庫所最大持有托肯數(shù)的故障診斷方法。首先,利用本文提出的確診斷網(wǎng)結(jié)構(gòu)的概念界定故障的診斷范圍。其次,給出三條網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡化規(guī)則用于縮小子網(wǎng)規(guī)模,得到Petri網(wǎng)中的故障信息。最后,利用Petri網(wǎng)的結(jié)構(gòu)信息,計(jì)算特殊庫所中的最大持有...
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:137 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖2-4?—個(gè)帶標(biāo)簽Petri網(wǎng)系統(tǒng)????S是一個(gè)標(biāo)簽集合:????L::T->5:U^丨是一個(gè)標(biāo)簽函數(shù),表征每一個(gè)變遷上有一個(gè)標(biāo)簽
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?浙江人學(xué)博士學(xué)位論文???^2?Pi?^4?Pi?’丨??A〇只OH、??圖3-9庫所的確診斷子網(wǎng)模型??£2(f2)?Pi?t'??r^Q-OH??A〇?a?G>+??圖3-1〇庫所巧和八的確診斷子網(wǎng)簡化模型??3.5示例??本節(jié)中給出一個(gè)智能倉庫中心的例子,驗(yàn)證上節(jié)中提出的故障診斷算法的正確性。圖??3-11是一個(gè)智能倉庫中心的筒化示例圖,其用于某些供應(yīng)鏈中對貨物進(jìn)行分類和合并。分??類操作利用一臺(tái)自動(dòng)引導(dǎo)小車(Automated?Guided?Vehicle,AGV)完成,與文獻(xiàn)[|03]中的一??種傳輸網(wǎng)絡(luò)相似。??智能倉庫中心可以簡單的描述如下:首先AGV將運(yùn)送通過七個(gè)區(qū)域(包括AjiM7)。??在AGV返回區(qū)域41前,在這些區(qū)域中需要完成一些不同的操作。然后兩種不同類型的部??件A和B需要被AGV從一個(gè)裝載臺(tái)(例如七)分別被傳送到緩沖區(qū)戌%)和馬〇45)。接著有一??個(gè)名為R的條形碼閱讀器,它將會(huì)區(qū)分這些部件,并將不同的信息傳送給主管部門。通??過激活開關(guān)和?;2,主管部門會(huì)指揮這些部件送向?qū)?yīng)的緩沖區(qū)。一旦開關(guān)^^激活??了,一個(gè)部件將會(huì)送向緩沖區(qū)此(即類型1的部件會(huì)被檢測到)。相似的,一旦開關(guān);sW2激??活了,一個(gè)部件將會(huì)送向緩沖區(qū)52(即類型2的部件會(huì)被檢測到)。最終當(dāng)轉(zhuǎn)運(yùn)部件送到??緩沖區(qū)私或馬完成后,AGV會(huì)駛向其他的區(qū)域。最終,AGV會(huì)返回區(qū)域4。當(dāng)傳感器&、??55和巧被檢測到時(shí),表明AGV進(jìn)去了相應(yīng)的區(qū)域A3、45和/47。??在這個(gè)智能倉庫中心的例子中,存在兩種類型的故障。第一種故障是當(dāng)類型1的部件??存在于系統(tǒng)中時(shí),它被送到緩沖區(qū)S2而不是緩沖區(qū)&,此時(shí)故障/\(?1
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]A novel matrix approach for the stability and stabilization analysis of colored Petri nets[J]. Jiantao ZHAO,Zengqiang CHEN,Zhongxin LIU. Science China(Information Sciences). 2019(09)
[2]分層離散事件系統(tǒng)的不透明性[J]. 劉富春,嚴(yán)飛,趙銳,崔洪剛. 信息與控制. 2019(03)
[3]Research on Petri Net System Parallel Subnet Partitioning Completeness Theory and Algorithm[J]. LI Wenjing,LI Songzhao,LU Jianbo. Wuhan University Journal of Natural Sciences. 2019(03)
[4]計(jì)及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的時(shí)間Petri網(wǎng)故障診斷模型[J]. 徐彪,尹項(xiàng)根,張哲,李旭升. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2019(09)
[5]基于故障樹的故障診斷專家系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 彭華亮,沈暑龍,李軍,周晨程. 控制工程. 2019(03)
[6]基于模糊Petri網(wǎng)的用電信息采集系統(tǒng)故障診斷方法[J]. 薛錚,孫勇,董政呈,方彥軍. 電測與儀表. 2019(13)
[7]基于神經(jīng)模糊Petri網(wǎng)的高壓斷路器故障診斷研究[J]. 程學(xué)珍,朱曉林,杜彥鑌,王程,曹茂永. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(11)
[8]礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)脆弱性的對象函數(shù)Petri網(wǎng)評價(jià)模型[J]. 蘇佳,黃光球. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2018(05)
[9]基于時(shí)間Petri網(wǎng)的部分可觀系統(tǒng)故障診斷[J]. 卓偉,張治國,鄭銳,劉久富. 電光與控制. 2018(09)
[10]基于有色Petri網(wǎng)的機(jī)械系統(tǒng)故障診斷研究[J]. 朱鑫鵬,周俊. 計(jì)算機(jī)測量與控制. 2017(08)
博士論文
[1]基于符號(hào)有向圖的熱力系統(tǒng)故障診斷方法研究[D]. 曹文亮.華北電力大學(xué)(河北) 2006
碩士論文
[1]燃?xì)鉁u輪機(jī)械監(jiān)測及故障早期預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王莎莎.北京化工大學(xué) 2012
本文編號(hào):3388185
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:137 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖2-4?—個(gè)帶標(biāo)簽Petri網(wǎng)系統(tǒng)????S是一個(gè)標(biāo)簽集合:????L::T->5:U^丨是一個(gè)標(biāo)簽函數(shù),表征每一個(gè)變遷上有一個(gè)標(biāo)簽
?浙江人學(xué)博士學(xué)位論文?????p'?Q ̄ ̄+-^0?^??說—p?^5\5?■■?^a)??一??,3??圖2-5?—個(gè)帶標(biāo)簽部分可觀測的Petri網(wǎng)系統(tǒng)??a?(^}*—? ̄^A??jSi??f2?t,??aO?OA??圖2-6?re-誘導(dǎo)子網(wǎng)????L(r)?=?e,如果??e?ru。??例2.3.考慮圖2-5中帶標(biāo)簽的部分可觀的Petri網(wǎng)系統(tǒng),其中7;?=?{。奚截,7;?=??m〇?=?[10000?1?l]r。其帶標(biāo)簽的函數(shù)為:L⑷=L(r2)?=?a,?L⑷=?e,L⑷=6。??第三章和第四章的故障診斷方法是基于Petri網(wǎng)的部分子網(wǎng)提出的,因此這里給??出Petri網(wǎng)子網(wǎng)的定義。??定義2.5.給定一個(gè)Petri網(wǎng)(df,vy),7;e:r,?乂?=?(/>£,乃,^,%)稱為7;-誘導(dǎo)子網(wǎng),其??中/\?=?{尸?e?尸問?e?re,p?e?VU,?},F將&限制為(A?X?7;)?u?(re?X?pj,?:?f£?->?z+。??例2.4.考慮例2.1中的Petri網(wǎng)系統(tǒng)模型,顯然是活性有界的。令re?=?{(2,f3,r4},它的re-誘??導(dǎo)子網(wǎng)如圖2-6所示。??16??
?浙江人學(xué)博士學(xué)位論文???^2?Pi?^4?Pi?’丨??A〇只OH、??圖3-9庫所的確診斷子網(wǎng)模型??£2(f2)?Pi?t'??r^Q-OH??A〇?a?G>+??圖3-1〇庫所巧和八的確診斷子網(wǎng)簡化模型??3.5示例??本節(jié)中給出一個(gè)智能倉庫中心的例子,驗(yàn)證上節(jié)中提出的故障診斷算法的正確性。圖??3-11是一個(gè)智能倉庫中心的筒化示例圖,其用于某些供應(yīng)鏈中對貨物進(jìn)行分類和合并。分??類操作利用一臺(tái)自動(dòng)引導(dǎo)小車(Automated?Guided?Vehicle,AGV)完成,與文獻(xiàn)[|03]中的一??種傳輸網(wǎng)絡(luò)相似。??智能倉庫中心可以簡單的描述如下:首先AGV將運(yùn)送通過七個(gè)區(qū)域(包括AjiM7)。??在AGV返回區(qū)域41前,在這些區(qū)域中需要完成一些不同的操作。然后兩種不同類型的部??件A和B需要被AGV從一個(gè)裝載臺(tái)(例如七)分別被傳送到緩沖區(qū)戌%)和馬〇45)。接著有一??個(gè)名為R的條形碼閱讀器,它將會(huì)區(qū)分這些部件,并將不同的信息傳送給主管部門。通??過激活開關(guān)和?;2,主管部門會(huì)指揮這些部件送向?qū)?yīng)的緩沖區(qū)。一旦開關(guān)^^激活??了,一個(gè)部件將會(huì)送向緩沖區(qū)此(即類型1的部件會(huì)被檢測到)。相似的,一旦開關(guān);sW2激??活了,一個(gè)部件將會(huì)送向緩沖區(qū)52(即類型2的部件會(huì)被檢測到)。最終當(dāng)轉(zhuǎn)運(yùn)部件送到??緩沖區(qū)私或馬完成后,AGV會(huì)駛向其他的區(qū)域。最終,AGV會(huì)返回區(qū)域4。當(dāng)傳感器&、??55和巧被檢測到時(shí),表明AGV進(jìn)去了相應(yīng)的區(qū)域A3、45和/47。??在這個(gè)智能倉庫中心的例子中,存在兩種類型的故障。第一種故障是當(dāng)類型1的部件??存在于系統(tǒng)中時(shí),它被送到緩沖區(qū)S2而不是緩沖區(qū)&,此時(shí)故障/\(?1
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[4]計(jì)及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的時(shí)間Petri網(wǎng)故障診斷模型[J]. 徐彪,尹項(xiàng)根,張哲,李旭升. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2019(09)
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[6]基于模糊Petri網(wǎng)的用電信息采集系統(tǒng)故障診斷方法[J]. 薛錚,孫勇,董政呈,方彥軍. 電測與儀表. 2019(13)
[7]基于神經(jīng)模糊Petri網(wǎng)的高壓斷路器故障診斷研究[J]. 程學(xué)珍,朱曉林,杜彥鑌,王程,曹茂永. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(11)
[8]礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)脆弱性的對象函數(shù)Petri網(wǎng)評價(jià)模型[J]. 蘇佳,黃光球. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2018(05)
[9]基于時(shí)間Petri網(wǎng)的部分可觀系統(tǒng)故障診斷[J]. 卓偉,張治國,鄭銳,劉久富. 電光與控制. 2018(09)
[10]基于有色Petri網(wǎng)的機(jī)械系統(tǒng)故障診斷研究[J]. 朱鑫鵬,周俊. 計(jì)算機(jī)測量與控制. 2017(08)
博士論文
[1]基于符號(hào)有向圖的熱力系統(tǒng)故障診斷方法研究[D]. 曹文亮.華北電力大學(xué)(河北) 2006
碩士論文
[1]燃?xì)鉁u輪機(jī)械監(jiān)測及故障早期預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王莎莎.北京化工大學(xué) 2012
本文編號(hào):3388185
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