[发明专利]用于多机器人制造系统的嵌入式系统仿真方法及系统

说明书

本公开提供了一种用于多机器人制造系统的嵌入式系统仿真方法及系统，所述方案包括：基于制造系统中加工和装配系统的功能和模块划分，分别构建加工控制系统PRES+网模型和装配控制系统PRES+网模型；基于共享库所型子网集组合方法对加工控制系统PRES+网模型和装配控制系统PRES+网模型进行库所型子网集的共享操作，获得共享库所集组合PRES+网模型；基于所述共享库所集组合PRES+网模型，实现多机器人制造系统的嵌入式系统仿真。通过共享库所型子网集组合方法能够有效解决多机器人制造系统共享问题的仿真分析，提高了仿真精度，同时，可以有效地缓解PRES+网的状态空间爆炸问题。

技术领域

本公开属于嵌入式系统仿真技术领域，尤其涉及一种用于多机器人制造系统的嵌入式系统仿真方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

嵌入式系统在包括汽车电子、医疗设备、智能家居、物联网等多个领域都有应用。随着用户需求的不断增长，嵌入式系统变得越来越复杂，提高系统的可靠性就显得尤为重要。因此，对嵌入式系统进行分析是非常必要的。嵌入式系统通常包括软件和硬件两部分内容。专用功能、实时性以及对可靠性和正确性的高要求是嵌入式系统的特点。许多模型被用来描述表示嵌入式系统，如数据流图、有限状态机、通信过程和Petri网等。

对于包含多个机器人的制造系统来说，为了节省资源，提高工作效率，可以采用组合方法设计嵌入式系统。由于嵌入式系统由硬件和软件组成，因此可以利用共享的硬件和软件资源来实现嵌入式系统的组合。例如，两部电梯的嵌入式控制系统可以共享一个微控制器；多个柔性制造控制系统可以共享多个机器人控制系统；同样，两个嵌入式软件系统可以共享多个软件子系统。

针对嵌入式系统组合设计问题，可采用PRES+网组合方法对系统进行建模和分析。PRES+网的库所或库所型子网所代表的资源包括设备、软件子系统、管脚等。发明人发现，部分研究人员提出了PRES+网的一种共享组合操作方法，用于对嵌入式控制系统进行仿真分析，并采用共享变迁型子网组合操作，建立了一个由两个嵌入式控制系统共享温度测控子系统组合而成的系统模型。然而，当采用PRES网对大规模复杂嵌入式系统建模时，会遇到PRES+网状态空间爆炸问题；这严重影响了PRES+网在大规模复杂嵌入式系统形式化建模中的应用。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提供了一种用于多机器人制造系统的嵌入式系统仿真方法及系统，所述方案通过共享库所型子网集组合方法能够有效解决多机器人制造系统共享问题的仿真分析，提高了仿真精度，同时，可以有效地缓解PRES+网的状态空间爆炸问题。

根据本公开实施例的第一个方面，提供了一种用于多机器人制造系统的嵌入式系统仿真方法，其中，所述制造系统包括共享若干机器人控制子系统的加工控制系统和装配控制系统，包括：

基于制造系统中加工和装配系统的功能和模块划分，分别构建加工控制系统PRES+网模型和装配控制系统PRES+网模型；

基于共享库所型子网集组合方法对加工控制系统PRES+网模型和装配控制系统PRES+网模型进行库所型子网集的共享操作，获得共享库所集组合PRES+网模型；

基于所述共享库所集组合PRES+网模型，实现多机器人制造系统的嵌入式系统仿真。

进一步的，所述共享库所型子网集组合方法具体为：将加工控制系统PRES+网模型N₁和装配控制系统PRES+网模型N₂中相同类型的库所型子网合并为共享库所集组合PRES+网模型N的库所型子网集，将与N₁和N₂中库所型子网相连接的弧，连接到N中库所型子网集中的库所型子网上；并修改相应的变迁函数和变迁时延。

进一步的，所述库所型子网需满足以下约束：