[发明专利]含有不可控事件的自动制造系统的无死锁控制方法

说明书

含有不可控事件的自动制造系统的无死锁控制方法，通过部分可控全可观的自动制造系统的可行步长在线生成算法，得到含有不可控事件的自动制造系统可行步长；再通过部分可控全可观的自动制造系统的最优步长在线生成算法，得到含有不可控事件的自动制造系统最优步长；通过部分可控全可观的自动制造系统的死锁避免算法，从当前状态以含有不可控事件的自动制造系统最优步长进行预测，避免死锁。本发明采用边预测、边控制的实时在线运行方针，不需要提前设计控制器。根据在当前状态下预测到的状态进行分析判断，根据判断的结果及时地反馈给控制器，控制器做出恰当的控制决策，来决定在当前状态下需要发射那个变迁，从而避免在加工过程中出现死锁状态。

技术领域

本发明属于自动制造系统技术领域，涉及含有不可控事件的自动制造系统的无死锁控制方法。

背景技术

制造业水平是一个国家工业化程度的一个重要标志，制造产业也是一个国家经济尤其是像中国这样的人口密集的发展中国家稳定发展的重要根基。在过去的数十年里，随着信息技术、自动化技术和计算机技术的广泛应用，传统的制造系统逐渐转变为自动制造系统，从而极大地降低制造成本、提高产品质量并且确保生产安全。由于自动制造系统中的死锁能够直接导致部分或整个系统运行的停顿，降低生产率，甚至在某些情况下，可能造成重大的经济损失。因此死锁问题得到了许多研究者的关注。

在过去的数十年里，有很多研究者研究了含有不可控事件的自动制造系统的各种死锁避免策略，但是还是存在一些缺陷，具体体现在：1.传统的死锁避免方案往往是基于全局信息的，不可避免地需要列举所有的可达状态，从而导致状态爆炸问题，从而对于复杂的系统难以进行无死锁的控制。2.大部分的控制方法是离线的计算机制，相对保守且具有很强的约束性，不能充分的利用资源，降低了生产的效率。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种含有不可控事件的自动制造系统的无死锁控制方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是:

含有不可控事件的自动制造系统的无死锁控制方法，包括以下步骤：

步骤一：通过部分可控全可观的自动制造系统的可行步长在线生成算法，得到含有不可控事件的自动制造系统可行步长S_ufs；

步骤二：在含有不可控事件的自动制造系统可行步长S_ufs基础上，通过部分可控全可观的自动制造系统的最优步长在线生成算法，得到含有不可控事件的自动制造系统最优步长S_uop；

步骤三：通过部分可控全可观的自动制造系统的死锁避免算法，从当前状态以含有不可控事件的自动制造系统最优步长S_uop进行预测，避免死锁。

本发明进一步的改进在于，步骤一的具体过程如下：

1.输入PN的初始状态M₀以及初始步长stepsize，不可控变迁集合T_UC；

2.初始化：令当前状态M＝M₀，初始步长stepsize＝1，给一个时间T₀；

3.从当前状态M，以初始步长stepsize预测，得到当面状态M下可以使能的变迁集合T_en及预测到的可达状态集合Q；

4.若在当前状态M下可以使能的变迁集合则令stepsize＝stepsixe*2，更新初始步长stepsize，回到步骤2重新执行；

5.若在当前状态M下可以使能的变迁集合

5.1若

5.1.1若且t∈T_en，则随机发射变迁t∈T_en，到达新的状态M^*；