论文研究-Marking Analysis for Optimal Supervisor for a Class of Petr...
标题《论文研究-Marking Analysis for Optimal Supervisor for a Class of Petri Nets.pdf》以及提供的描述信息表明,本文主要研究了一类Petri网在灵活制造系统中的最优监控器问题,并提出了相应的死锁避免策略。Petri网是一种用于处理死锁问题的强大数学工具,特别适用于灵活制造系统(FMS)中的死锁预防、避免和检测。Petri网方法中的死锁解决策略大致可以分为三类:死锁检测与恢复、死锁避免和死锁预防。死锁预防策略通常是通过在线外静态计算来对系统施加约束,防止系统进入死锁状态。在此类策略下,控制策略一旦建立,系统就不再能进入死锁状态。 关键词中的“flexible manufacturing systems”指的是灵活制造系统,即一种能灵活适应多变市场需求的自动化、计算机集成的制造系统。“weakly-dependent S3PR”表示一种特定的Petri网模型,S3PR是严格最小割集的缩写,与一般的Petri网相比,弱依赖型S3PR具有某些特殊属性。“deadlock prevention policy”指的是死锁预防策略,而“optimal supervisor”则是指在满足某些条件下的最优监控器。 文章的正文部分表明,针对S3PR网络,提出了添加控制深度变量均为1的控制库所的死锁预防策略。这一策略被认为是最大许可的,意味着在保持系统允许最大行为许可性的同时实现死锁预防。通过对可达图中节点的分析,得到构造能够强制执行活跃性(liveness-enforcing)的监控器的必要和充分条件。然后介绍了弱依赖型S3PR的定义,并通过其特殊结构确定了这类网的某些特殊属性。文章还探索了资源转换回路和割集之间的关系,并得出结论:对于弱依赖型S3PR存在一个满足所提条件的最优监控器。 Petri网在离散事件系统中,最佳监控器的理论基础是已经得到很好的解决,即存在一个最优(最大许可性)活跃性强制执行的监控器。然而,这依赖于完整的状态枚举,对于大型网络或具有大型初始标识的中等系统,这种计算可能是昂贵或不可能的。因此,Petri网的结构分析技术成为设计最优监控器的有效方法。这包括探索Petri网的性质,如活性、有界性和公平性,以确保系统按照预定行为运行。通过结构分析技术而不是完整的可达性图来设计最优监控器,可以显著降低计算复杂性,尤其对于复杂的大型系统来说,这种方法提供了一种更加高效和实用的设计路径。 在实际应用中,例如在自动化控制系统和工业过程控制领域,Petri网理论的应用使得系统设计人员能够分析和设计复杂的控制逻辑,以防止系统在运行过程中出现死锁等异常状况。通过对Petri网结构的深入分析,可以在不增加计算负担的情况下,有效地管理系统的并发行为,保持系统操作的灵活性和效率。 总结来说,本文通过理论分析和结构设计方法,为一类具有特定属性的Petri网提供了一种新的死锁预防方法,并论证了存在一个最优的监控器来满足死锁预防的要求。这不仅丰富了Petri网理论在死锁预防领域的应用,也为灵活制造系统的高效稳定运行提供了理论和技术支持。
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