基于Petri網(wǎng)的柔性制造系統(tǒng)的網(wǎng)簡(jiǎn)化技術(shù)研究.pdf

1、柔性制造系統(tǒng)中共享資源的分配不當(dāng)是死鎖產(chǎn)生的主要原因。一旦出現(xiàn)死鎖,系統(tǒng)生產(chǎn)就會(huì)出現(xiàn)停頓,從而導(dǎo)致昂貴設(shè)備的生產(chǎn)率低下,造成生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失,有時(shí)候甚至?xí)斐蔀?zāi)難性的后果。有效處理系統(tǒng)的死鎖問題是保證制造系統(tǒng)獲得高生產(chǎn)率的前提條件,因此,尋找有效的方法來預(yù)防和控制柔性制造系統(tǒng)中的死鎖已經(jīng)成為近年來研究的熱點(diǎn)。
　　 Petri網(wǎng)是一種重要的建模工具,能夠描述資源共享、互斥、并發(fā)和沖突等,而且在計(jì)算方面也表現(xiàn)出了優(yōu)越的性能,相比

2、于自動(dòng)機(jī)等建模工具具有明顯的優(yōu)勢(shì),因而成為研究柔性制造系統(tǒng)死鎖問題的主要建模工具。S3PR網(wǎng)是柔性制造系統(tǒng)Petri網(wǎng)模型的一個(gè)重要子類,也是大多數(shù)學(xué)者研究柔性制造系統(tǒng)死鎖問題通常采用的模型。本文的研究工作基于S3PR網(wǎng),主要集中在降低活性Petri網(wǎng)控制器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、提高其行為許可性,同時(shí)降低求解活性控制器的計(jì)算復(fù)雜性。
　　 本文的主要研究成果如下:
　　 1.現(xiàn)有的死鎖控制策略通常是基于信標(biāo)來添加控制庫所,最終得

3、到活性的控制器。本文通過分析基于信標(biāo)的死鎖控制策略中添加的控制庫所的特點(diǎn),提出了一種基于信標(biāo)資源排序的控制庫所冗余性檢測(cè)方法。現(xiàn)有的死鎖控制策略得到的活性Petri網(wǎng)控制器中往往含有冗余控制庫所,而本文提出的方法的優(yōu)點(diǎn)在于能夠剔除最大數(shù)量的冗余控制庫所,且與檢測(cè)控制庫所冗余性的順序無關(guān),最終得到的活性控制器具有較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和較多的許可行為。
　　 2.本文提出了一種基于必需控制庫所設(shè)計(jì)優(yōu)化控制器的的方法。在一般情況下,此法得到的

4、活性控制器在行為許可性和結(jié)構(gòu)復(fù)雜性方面有較好的性能。特別是當(dāng)輸入的活性控制器中含有多組必需控制庫所的時(shí)候,此法得到的控制器在行為許可性和結(jié)構(gòu)復(fù)雜性方面的優(yōu)勢(shì)更加明顯。最優(yōu)控制器的求解一直是設(shè)計(jì)活性Petri網(wǎng)控制器的研究熱點(diǎn)。文中的兩個(gè)柔性制造系統(tǒng)實(shí)例表明本文方法得到的優(yōu)化控制器能以較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)得到接近最優(yōu)的行為許可性。
　　 最后,在總結(jié)全文的基礎(chǔ)上,對(duì)基于Petri網(wǎng)的柔性制造系統(tǒng)活性控制器簡(jiǎn)化技術(shù)的未來研究工作進(jìn)行了展望。