發(fā)布時間：2020-04-03 05:45

【摘要】：Petri網(wǎng)作為一種有效的數(shù)學(xué)工具,被廣泛應(yīng)用于自動制造系統(tǒng)建模與分析。目前學(xué)者提出了多種死鎖控制策略,但是大多數(shù)控制策略都假定制造系統(tǒng)無故障運行。然而,現(xiàn)實生產(chǎn)系統(tǒng)中許多設(shè)備資源在加工零件時可能會發(fā)生故障,這將導(dǎo)致已有控制策略失效。為了解決這一問題,本文針對S~3PR(the system of simple sequential processes with resources)網(wǎng)以及GS~3PR(the generalized system of simple sequential processes with resources)網(wǎng),設(shè)計了魯棒死鎖控制策略,使得受控系統(tǒng)在資源發(fā)生故障的情況下仍能完成加工任務(wù)。主要研究工作如下:1.針對S~3PR網(wǎng)中資源不可靠死鎖控制問題,本文提出了一種迭代魯棒死鎖控制方法。為不可靠資源庫所的持有者添加恢復(fù)子網(wǎng)來模擬資源故障與修復(fù),得到的新模型被稱為S~3PR_u(S~3PR with multiple types of unreliable resources)。首先,利用混合整數(shù)規(guī)劃MIP(mixed integer programming)計算迭代時系統(tǒng)產(chǎn)生的可被清空的嚴格極小信標。然后通過信標補集構(gòu)造信標擴展約束集,利用擴展約束集合構(gòu)造一個控制庫所。重復(fù)以上操作直到模型不存在可被清空的信標�；�于該方法得到的魯棒活性控制器使得S~3PR_u網(wǎng)在無論資源是否發(fā)生故障時都可以保持活性。2.針對GS~3PR網(wǎng)中存在一種不可靠資源問題,本文提出了基于MIP魯棒死鎖控制方法。為系統(tǒng)不可靠資源庫所的持有者添加恢復(fù)子網(wǎng),得到的模型簡稱為GS~3PR_u(GS~3PR with a type of unreliable resources)。首先通過求解MIP得到一個非max~′可控信標,然后基于信標max~′可控條件,依據(jù)構(gòu)造的P-不變式來設(shè)計控制庫所,并為非max~′可控信標添加該控制庫所形成新的約束方程。重復(fù)以上步驟直到求不出新的非max~′可控信標,進而得到一種魯棒活性監(jiān)督控制器。該控制器使得GS~3PR_u網(wǎng)無論資源是否發(fā)生故障都能保持活性。對于單類資源不可靠情況,GS~3PR_u網(wǎng)的控制方法可應(yīng)用于S~3PR_u網(wǎng)。最后,通過舉例對提出的算法進行驗證。結(jié)果表明,文中提出的魯棒活性控制器設(shè)計方法能夠使含有多類不可靠資源的S~3PR網(wǎng)與含有單類不可靠資源的GS~3PR網(wǎng)在不可靠資源無論發(fā)生故障與否時都能保持活性。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP301.1;O221.4;TP13

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本文編號：2613009