[发明专利]一种离散事件系统次优监督控制器生成方法

说明书

本发明公开了一种离散事件系统次优监督控制器生成方法，包括以下步骤：1)构建系统中各组件G_i的自动机模型PLANTi＝(Q_i,Σ_i,δ_i,q_i0,Q_im)，计算系统的全局自动机模型PLANT；2)将文字描述的性能指标E转换为性能指标E的自动机模型SPEC_A0；3)计算在性能指标E各状态被禁止的事件集合DAT及其不可控事件分量DAT_u；4)计算各组件G_i的自动机模型PLANTi中各不可控事件σ对应的邻近可控事件集合J(σ)以及与σ同时定义的事件集合Σ_σ；5)得性能指标E的自动机模型SPEC_A0转移函数组成的集合△；6)根据性能指标E的自动机模型SPEC_A0转移函数组成的集合△生成离散事件系统次优监督控制器，该方法能够根据性能指标生成离散事件系统次优监督控制器。

技术领域

本发明属于离散事件系统监督控制理论领域，涉及一种离散事件系统次优监督控制器生成方法。

背景技术

离散事件系统(Discrete-Event Systems，简称DES)，例如柔性制造系统、计算机和通信网络、机器人、交通控制系统、物流和数据库管理系统等，一直是控制理论领域的研究热点之一。离散事件系统监督控制的思路为先建立被控对象对应的自动机模型与系统运行需满足的性能指标对应的自动机模型，然后利用TCT软件计算满足性能指标要求且关于被控对象可控的最优监督控制器，即在最优监督控制器的监控下系统不会生成违反性能指标要求的事件串、且最优监督控制器尽可能少地禁止可控事件的发生。现有技术只研究了最优监督控制器的生成方法。但是当系统规模较大时，计算所得的最优监督控制器往往状态数目庞大，而系统运行通常只需使用最优监督控制器的部分信息，因此可考虑生成满足性能指标要求且关于被控对象可控的次优监督控制器。此外，当系统的性能指标频繁改变时需要不断重新计算新的监督控制器，如果直接根据改变后的性能指标生成对应的次优监督控制器，则在满足性能指标要求的前提下能加快监督控制器的生成效率。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种离散事件系统次优监督控制器生成方法，该方法能够根据性能指标生成离散事件系统次优监督控制器。

为达到上述目的，本发明所述的离散事件系统次优监督控制器生成方法包括以下步骤：

1)通过TCT软件构建系统中各组件G_i的自动机模型PLANTi＝(Q_i,Σ_i,δ_i,q_i0,Q_im)，其中，Q_i、Σ_i、δ_i、q_i0及Q_im分别为第i个组件的状态集合、事件集合、转移函数、初始状态及标识状态集合，并根据各组件G_i的自动机模型PLANTi利用同步积指令计算系统的全局自动机模型PLANT；

2)将文字描述的性能指标E转换为性能指标E的自动机模型SPEC_A0；

3)根据性能指标E的自动机模型SPEC_A0及系统的全局自动机模型PLANT计算在性能指标E各状态被禁止的事件集合DAT及其不可控事件分量DAT_u；

4)计算各组件G_i的自动机模型PLANTi中各不可控事件σ对应的邻近可控事件集合J(σ)以及与σ同时定义的事件集合Σ_σ；