柔性制造系統(tǒng)一般Petri網(wǎng)模型內(nèi)在活性結(jié)構(gòu)與死鎖控制研究.pdf

1、作為當代先進制造系統(tǒng)不可或缺的一部分，柔性制造系統(tǒng)具有傳統(tǒng)制造系統(tǒng)所不具備的柔性和靈捷性。一個典型的柔性制造系統(tǒng)通常由拾取和放置機械手系統(tǒng)、若干加工中心、物流系統(tǒng)和先進控制系統(tǒng)等部分構(gòu)成。其中一些部分可以被視作是該柔性制造系統(tǒng)中的共享資源，而這些共享資源正是其具有柔性的根源，但在某些情況下也會導致死鎖現(xiàn)象的出現(xiàn)。死鎖是資源分配系統(tǒng)中的經(jīng)典問題，當它出現(xiàn)在高度自動化的柔性制造系統(tǒng)中時，會產(chǎn)生一系列負面的影響，從降低系統(tǒng)性能和生產(chǎn)能力到導致

2、系統(tǒng)中部分重要和昂貴資源的低使用率，甚至導致長時間的系統(tǒng)停滯。因此，不論從理論研究還是實際應用方面，對死鎖問題的分析與解決都勢在必行。系統(tǒng)無死鎖意味著柔性制造系統(tǒng)中一個或者多個并發(fā)加工進程始終可以完成。更進一步，系統(tǒng)活性是另一個重要的行為性能，它意味著系統(tǒng)中每一個加工進程或早或晚終究可以完成。活性意味著無死鎖性，但并非反之亦然。實現(xiàn)系統(tǒng)活性是對死鎖控制的更高要求。
　　本文從系統(tǒng)行為邏輯的角度出發(fā)，重點研究建模柔性制造系統(tǒng)的一般P

3、etri網(wǎng)模型中的內(nèi)在活性結(jié)構(gòu)與死鎖控制問題。不同于現(xiàn)有的基于信標的控制方法，內(nèi)在活性結(jié)構(gòu)的概念成為設(shè)計、分析和優(yōu)化本文中一系列新死鎖控制和活性實現(xiàn)方法的起點。本文從建模具有復雜資源使用方式的柔性制造系統(tǒng)的一般Petri網(wǎng)模型子類中辨識和提取出內(nèi)在活性結(jié)構(gòu)的特征和本質(zhì)。本文充分研究了一般Petri網(wǎng)模型的初始標識與連接弧權(quán)值之間的數(shù)值關(guān)系，以此來設(shè)計特殊的約束條件來實現(xiàn)全局或局部的內(nèi)在活性結(jié)構(gòu)。借助于Petri網(wǎng)結(jié)構(gòu)理論、圖論和數(shù)論，本