设计自动化程度最高的活动增强管理器，降低复杂性

自动化活动增强管理器的设计与复杂性降低是当前工业与制造领域的一个热点研究课题。根据提供的文件内容，文章的标题与描述聚焦于如何通过特定算法与策略来设计一种自动化程度高、降低计算与结构复杂性，并提高行为许可度的活动增强管理器。该管理器特别适用于无ξ资源的简单顺序过程系统（S3PR）。具体的知识点可从以下几个方面展开： 1. 自动化制造系统的死锁控制问题： 在离散事件系统（DES）中，特别是在柔性制造系统（FMS）中，死锁控制问题是设计活动增强管理器的核心挑战之一。由于系统复杂性增加，设计有效的死锁预防与控制策略对于保障系统稳定运行至关重要。 2. Petri网的应用： Petrinets是一种广泛应用于描述和分析离散事件系统中事件发生的模型工具。在文章中，Petrinets被用来研究死锁控制问题，并且专注于S3PR类模型。S3PR模型能够很好地描述具有资源限制的并行进程与系统，因此适合于柔性制造系统中的活动增强管理器设计。 3. 计算与结构复杂性： 在设计过程中，计算复杂性和结构复杂性是需要重点考虑的问题。计算复杂性关注算法处理问题的效率，而结构复杂性则关乎模型本身构建的复杂度。降低这两种复杂性是研究的目标之一，因为它们直接关系到活动增强管理器的可用性与效率。 4. 活动增强管理器（liveness-enforcing supervisor）设计： 活动增强管理器的核心目标是确保系统的“活性”（liveness），即系统能够继续进行并最终完成所有的活动。文中提出的管理器由两部分组成：第一部分是基于循环资源子集的算法，用于提取所需的空严格最小资源吸管（emptied strict minimal siphon，SMS）。第二部分是基于吸管的死锁预防策略，该策略能够得到一个结构复杂度低且不需要权重监测器的最大许可活性增强管理器。这样，先选出资源位置数量最少的SMS用于控制，从而实现高自动化程度和复杂性降低。 5. 死锁预防策略： 死锁预防策略的提出，旨在解决传统方法中存在的只能解决一两个问题（计算复杂性、结构复杂性、行为许可性等）的局限性。文章介绍的基于Key-Resource/Operation-Place Pairs的两种死锁预防策略，展示了其在提高活性的同时减少结构性复杂性的能力。 6. 柔性制造系统的应用： 柔性制造系统是现代化工业生产中的重要组成部分，其高度的灵活性和自适应能力要求活动增强管理器具有高效性和智能化的特点。文章中利用多个柔性制造系统作为案例来展示所提方法及其相比之前方法的优越性能。 7. 关键词介绍： - 柔性制造系统（Flexible manufacturing system, FMS） - 死锁（Deadlock） - 离散事件系统（Discrete event system） - Petri网（Petrinet） 本文围绕自动化活动增强管理器的设计和复杂性降低问题，通过深入研究Petrinets在S3PR模型中的应用，提出了一种结合创新算法和死锁预防策略的综合方案，不仅能够实现最大活性的增强，还能显著降低系统设计的计算和结构复杂性，从而达到提高活动增强管理器的自动化程度。通过分析和优化，这种方法在柔性制造系统中的实际应用表明了其有效性和优越性。