[发明专利]一种基于Petri网的含有不可观事件的无死锁控制方法

说明书

本发明属于自动制造系统技术领域，涉及一种基于Petri网的含有不可观事件的无死锁控制方法,其特征是：至少包括如下步骤：(1)获取自动制造系统中自动控制过程可行步长；(2)依据自动控制过程可行步长得到最优步长；(3)获取最优步长的节点信息，根据节点信息判断节点中是否有死锁状态，如果没有，返回步骤(3)开始，有进入避免死锁步骤。它提供一种适应于自动制造系统的基于Petri网的含有不可观事件的无死锁控制方法，以解决自动制造系统含有不可观事件(但事件可控)的自动制造系统离线死锁。

技术领域

本发明属于自动制造系统技术领域，涉及一种基于Petri网的含有不可观事件的无死锁控制方法。

背景技术

死锁是自动化生产系统控制设计时必须考虑和解决的问题。死锁造成的整个或部分系统的停顿，有些情况下，并不是单纯地降低生产率，而是可能造成重大的经济损失甚至灾难性的后果。对死锁问题的系统研究，始于二十世纪下半叶，源于计算机操作系统的资源分配问题。上个世纪八十年代以后，制造系统完成了从大批量、品种单一的生产模式向以小批量、多品种以及具备适应市场快速变化能力为目标的现代自动柔性制造系统的转变，自动制造系统的死锁研究也受到了广泛重视和研究。

随着系统复杂性的提高，考虑到安全性和观测成本高等一些原因，因此在系统中会不可避免的存在不可观事件；比如：核反应是我们所熟知的一个反应，其内部的反应是相当的复杂，有好多反应也是不可观测的，那么工作人员是采取怎样的控制策略才能使核反应最终到达一个理想的状态呢？因此我们可以联想到我们所研究的自动制造系统，如果系统中有不可观变迁的存在，那么我们将采取怎样的控制策略对系统加以控制，使系统始终处在一个理想的状态，从而保证系统的正常运行(即不会走到死锁状态)。

截止到目前为止，研究者研究了含有不可观事件的自动制造系统的死锁避免策略，还是存在一些缺陷，具体体现在：1.大部分都是对所有事件都是可观可控的或者只含有不可控事件的自动制造系统的研究，对只含有不可观事件(但事件可控)的自动制造系统的研究很少。2.大部分的控制方法是离线的计算机制，离线的加控制器来进行死锁的避免。

发明内容

本发明的目的是提供一种适应于自动制造系统的基于Petri网的含有不可观事件的无死锁控制方法，以解决自动制造系统含有不可观事件(但事件可控)的自动制造系统离线死锁。

为实现上述目的，一种基于Petri网的含有不可观事件的无死锁控制方法，其特征是：至少包括如下步骤：

(1)获取自动制造系统中自动控制过程可行步长；

(2)依据自动控制过程可行步长得到最优步长；

(3)获取最优步长的节点信息，根据节点信息判断节点中是否有死锁状态，如果没有，返回步骤(3)开始，有进入避免死锁步骤。

所述的步骤(1)包括如下步骤：

步骤1：输入PN的初始状态M₀以及预测步长stepsize，不可观变迁集合T_UO；

步骤2：初始化，令M＝M₀，stepsize＝1，给一个时间T₀；

步骤3：从当前状态M(可能是一个状态也可能是多个状态的集合)，以步长stepsize预测，得到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；

步骤4：将可达状态集合Q中同一不可观变迁相连的连续的状态划分状态集合为Q_uo；

步骤5：若在M下则根据步骤4得到状态集合为Q_uo，更新当前状态M，即令M＝Q_uo，回到步骤3重新向下执行；