基于Petri網(wǎng)展開理論的離散事件系統(tǒng)活性控制器綜合
本文關(guān)鍵詞:基于Petri網(wǎng)展開理論的離散事件系統(tǒng)活性控制器綜合,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:離散事件系統(tǒng)是一個(gè)在離散的時(shí)間點(diǎn)由隨機(jī)事件驅(qū)動(dòng)的人造系統(tǒng)。隨著科技的發(fā)展,離散事件系統(tǒng)已經(jīng)深入到社會(huì)生活中的各行各業(yè)。因此,對離散事件系統(tǒng)的研究具有很高的理論和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。離散事件系統(tǒng)的研究包括系統(tǒng)的性能分析和控制器綜合。本文的研究重點(diǎn)在于離散事件系統(tǒng)的控制器綜合。自動(dòng)機(jī)和Petri網(wǎng)是系統(tǒng)控制器綜合的主要工具。因Petri網(wǎng)相比自動(dòng)機(jī)所具有的優(yōu)點(diǎn),使得基于Petri網(wǎng)的離散事件系統(tǒng)控制器綜合成為當(dāng)下離散事件系統(tǒng)的研究熱點(diǎn)。結(jié)構(gòu)分析法和可達(dá)圖法是目前基于Petri網(wǎng)的離散事件系統(tǒng)控制器綜合的兩種主流方法。兩者各有優(yōu)缺點(diǎn):可達(dá)圖法能得到系統(tǒng)全局的信息,獲得的控制策略往往是最大容許的,但計(jì)算復(fù)雜度很高,控制結(jié)構(gòu)也相對復(fù)雜;結(jié)構(gòu)分析法獲得的控制策略計(jì)算復(fù)雜度相對較低且往往結(jié)構(gòu)簡單,然而獲得的控制策略一般不是最大容許的。因此,本文希望利用Petri網(wǎng)展開技術(shù),獲得結(jié)構(gòu)簡單且計(jì)算復(fù)雜度低的控制策略。死鎖問題是基于Petri網(wǎng)的離散事件系統(tǒng)控制器綜合中必須考慮的問題,死鎖的存在會(huì)造成系統(tǒng)局部或整體癱瘓,導(dǎo)致事故的發(fā)生。近十幾年以來,在死鎖問題的研究基礎(chǔ)上,學(xué)者們開始逐漸關(guān)注Petri網(wǎng)的活性問題。Petri網(wǎng)的活性問題和死鎖問題關(guān)系密切,活性問題是死鎖問題的延伸,Petri網(wǎng)是活的,則Petri網(wǎng)中必然無死鎖。Petri網(wǎng)保持活性能最大程度的提高資源利用率,且能保證系統(tǒng)的運(yùn)行是無阻塞的。本文首先針對Petri網(wǎng)的活性判別問題,利用Petri網(wǎng)展開技術(shù),引入最大基礎(chǔ)配置和并發(fā)配置的概念,首次提出了G2型割斷圖,建立了基于G2型割斷圖的普通有界Petri網(wǎng)活性判斷準(zhǔn)則并給出了充分的數(shù)學(xué)證明。其次,目前基于Petri網(wǎng)的離散事件系統(tǒng)活性控制器設(shè)計(jì)方法大都沒有考慮控制器本身的存在性問題,本文依據(jù)Petri網(wǎng)的控制規(guī)則,結(jié)合Petri網(wǎng)展開技術(shù),在G1型割斷圖的基礎(chǔ)上,給出了完全可控普通有界Petri網(wǎng)的活性控制器存在條件,同時(shí)給出了充分的數(shù)學(xué)證明。最后,根據(jù)本文建立的活性判斷準(zhǔn)則和活性控制器存在條件,針對完全可控普通有界Petri網(wǎng),引入臨界非活狀態(tài)和臨界變遷集的概念,在其展開圖的有限前綴上綜合得到邏輯型活性控制器,然后根據(jù)Petri網(wǎng)展開原理,綜合出原網(wǎng)上的結(jié)構(gòu)型活性控制器設(shè)計(jì)方案。并且通過對比庫所不變量法所得結(jié)果,說明了本文算法的可行性。
【關(guān)鍵詞】:離散事件系統(tǒng) 控制器 Petri網(wǎng) 活性 展開原理
【學(xué)位授予單位】:太原科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TP301.1
【目錄】:
- 中文摘要4-5
- ABSTRACT5-8
- 第一章 緒論8-14
- 1.1 離散事件系統(tǒng)概述8-9
- 1.2 離散事件系統(tǒng)的監(jiān)控理論9-11
- 1.2.1 監(jiān)控理論概述9-10
- 1.2.2 基于Petri網(wǎng)的監(jiān)控理論10-11
- 1.3 本文主要研究內(nèi)容11-14
- 第二章 Petri網(wǎng)及其展開理論14-24
- 2.1 Petri網(wǎng)基礎(chǔ)14-18
- 2.2 Petri網(wǎng)展開理論18-22
- 2.3 小結(jié)22-24
- 第三章 基于展開圖的普通有界Petri網(wǎng)活性條件24-32
- 3.1 引言24-25
- 3.2 無變遷并發(fā)情況下普通有界Petri網(wǎng)的活性條件25-26
- 3.3 任意普通有界Petri網(wǎng)的活性條件26-30
- 3.4 小結(jié)30-32
- 第四章 基于展開圖的Petri網(wǎng)活性控制器設(shè)計(jì)32-44
- 4.1 引言32
- 4.2 活性控制器存在條件32-34
- 4.3 活性控制器設(shè)計(jì)34-42
- 4.3.1 庫所不變量法34-35
- 4.3.2 控制器設(shè)計(jì)35-42
- 4.4 小結(jié)42-44
- 第五章 總結(jié)與展望44-48
- 參考文獻(xiàn)48-54
- 攻讀學(xué)位期間完成的學(xué)術(shù)論文54-56
- 致謝56-57
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