检索结果-南通市图书馆

计算机应用研究 2024年

作者：孙雅婷刘伟山东科技大学计算机科学与工程学院

由于自动制造系统(AMSs)产生的死锁为制造企业造成严重经济损失，为解决死锁问题，提出更精确、有效的死锁控制策略。该策略首先研究多类型不可靠资源对死锁的影响，扩展S4PR网建模，提出新的网结构表征死锁：资源严格极小虹吸，改进混... 详细信息

由于自动制造系统(AMSs)产生的死锁为制造企业造成严重经济损失，为解决死锁问题，提出更精确、有效的死锁控制策略。该策略首先研究多类型不可靠资源对死锁的影响，扩展S4PR网建模，提出新的网结构表征死锁：资源严格极小虹吸，改进混合整数规划(MIP)方法计算资源严格极小虹吸，添加修复子网保证AMSs活性；其次考虑资源故障问题，设计控制器与监督器确保系统稳健性，添加观察器，实现死锁控制自适应性；最后通过仿真实验验证该策略允许更多可达标记，得到多项式复杂度，对比分析其有效性与优越性。该策略研究复杂死锁与故障情况，为生产要求较高的制造过程提供稳健控制，在实际生产中实现高效化、智能化。

关键词：自动制造系统不可靠资源极小虹吸自适应死锁控制

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基于Petri网的自动制造系统自适应死锁控制研究

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作者：牛帅兰州理工大学

学位级别：硕士

信息物理系统(Cyber Physical System,CPS)是建立在对物理环境感知的基础上,深度融合了计算、通信和控制的网络化智能集成系统。近年来,由于CPS及其相关技术的快速发展,推动了各个工业领域以及信息领域关键技术的升级,其中就包括了自动... 详细信息

信息物理系统(Cyber Physical System,CPS)是建立在对物理环境感知的基础上,深度融合了计算、通信和控制的网络化智能集成系统。近年来,由于CPS及其相关技术的快速发展,推动了各个工业领域以及信息领域关键技术的升级,其中就包括了自动制造系统(Automated Manufacturing Systems,AMSs)、物流管理系统和智能交通系统等。作为国家推进先进制造产业的重要产物,AMSs能够显著地降低制造成本、提高生产效率以及改善产品质量。一旦因为资源分配不合理或某些资源发生故障,就会导致系统死锁或阻塞状态的出现,极大影响了系统的生产效率。为了解决死锁问题,研究学者们已经做了大量的研究,但是大部分方法都是假定系统中资源不会发生故障,而实际中资源故障是不可控的。本文考虑资源故障,解决带有故障资源AMSs中的死锁问题。由于Petri网具有丰富的结构特征和严格的数学描述,可以很好地描述系统的并发及资源的共享情况,所以采用Petri网对AMSs进行建模及分析。为了避免因网规模增大而导致列举指数级别的可达状态和信标,本文采用代数的方法,通过迭代求解整数线性规划,实现死锁检测并设计死锁控制器,提出一种自适应死锁控制策略,实现系统稳健无死锁控制,同时改善系统性能。本文的工作主要有:1.在一类典型的简单资源系统中解决带有故障资源的死锁问题。针对含有资源的简单顺序过程系统SPRs(Systems of Simple Sequential Processes With Resources),设计并添加资源故障恢复子网,通过求解整数线性规划检测系统存在的死锁状态,分析该死锁状态,找到一类特殊的回路,设计死锁控制器。进一步考虑资源故障的问题,分析死锁状态与故障资源的关系,设计并添加一种自适应控制器,使得系统能够动态地在正常工作模式和稳健工作模式下转换,保证系统稳健无死锁运行。最后,通过例子验证方法的正确性。2.进一步扩展方法的普适性,提出一种改进的自适应死锁控制策略解决具有资源共享功能AMSs中的死锁问题。针对一类具有共享资源的顺序过程系统SRs(The Systems of Sequential Systems With Shared Resources),设计并添加恢复子网,利用整数线性规划的方法检测死锁状态,通过分析关键变迁、关键资源及关键库所三者之间的关系,设计对应的死锁控制器。进一步考虑资源故障的问题,设计并加入了自适应控制器,保证了系统在不降低性能的情况下维持计划生产,即使不可靠资源发生故障,系统仍然可以正常工作。最后,通过例子验证了所提控制策略的正确性。3.对本文所提两种自适应死锁控制策略进行仿真验证。通过针对一个典型的AMS实例进行分析,建立与其相对应的Petri网模型,将本论文所提的两种自适应死锁控制策略分别应用在该Petri网模型中,通过对比实验,得出本文所提出方法的优势和不足。

关键词：信息物理系统 Petri网自动制造系统死锁检测自适应死锁控制

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