基于Petri網的自動制造系統(tǒng)穩(wěn)健監(jiān)督控制器研究.pdf

1、一個自動制造系統(tǒng)通常由計算機控制，利用有限的資源如機器人、自動小車（AGV）、緩沖器、機床等按照預先設定的工藝路線并行地生產加工不同類型的工件。這些并行加工進程對有限資源的競爭造成的循環(huán)等待往往會導致系統(tǒng)死鎖，其帶來的額外損失甚至是災難性的。因此，死鎖研究在自動化領域一直都是一個研究熱點。在過去的幾十年里，很多的學者對死鎖課題展開了深入研究。為了簡便起見，大多數研究都預先假設系統(tǒng)資源是不會損壞的，然而事實恰恰相反。在一個自動制造系統(tǒng)中，

2、資源故障隨處可見，任意一個細微的錯誤都有可能導致資源出現故障，單個資源的損壞甚至可能讓整個系統(tǒng)陷入崩潰狀態(tài)，從而造成不可估量的經濟損失。
　　本論文考慮到系統(tǒng)資源可能出現損壞的事實，提出了一個分布式控制方法，以實現在避免死鎖的條件下自動制造系統(tǒng)穩(wěn)健性提升以及系統(tǒng)性能改善的目標。系統(tǒng)資源根據其是否容易出現故障被分為不可靠資源和可靠資源。在Petri網的框架下，我們提出了一個動態(tài)的分布式搜索算法，不同于傳統(tǒng)的計算所有可達狀態(tài)的方法，該

3、方法僅僅通過在線核查系統(tǒng)資源用量即可實現死鎖避免，從而規(guī)避了狀態(tài)爆炸的問題?；谠撍梨i避免算法，本文提出了一個保障系統(tǒng)穩(wěn)健性的控制算法，保證在系統(tǒng)出現資源故障時，不需要用到該不可靠資源的進程可以繼續(xù)平穩(wěn)地運行而不會被阻塞，從而大大提高自動制造系統(tǒng)的生產效益。為了改善系統(tǒng)性能，我們設計讓托肯與托肯之間前進步數之差為最小，從而提高各進程之間的并發(fā)性。本文主要提出了這三個算法，分別解決了死鎖、穩(wěn)健性以及并發(fā)性問題。每次執(zhí)行這些算法后，我們可以