论文题目: 测试系统的Petri网建模和性能分析研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 测试计量技术及仪器
作者: 詹惠琴
导师: 古天祥
关键词: 测试系统建模,时间网,正态分布随机网,混合网,模型化简
文献来源: 电子科技大学
发表年度: 2005
论文摘要: 测试系统向着智能化、自动化、网络化方向发展,测试系统自身的结构和组成变得很复杂,传统的系统设计方法已不能满足要求,迫切需要新的系统设计理论和方法,用于对系统建立模型,正确进行系统特性分析及评价,从而更合理地设计、优化和控制系统。对此,本文应用Petri网理论,对测试系统进行定性和定量研究,分别建立了测试系统(包括系统整体、硬件电路、总线协议、软件等)的几种类型Petri网模型,对模型进行分析和计算,研究对测试系统建模的方法和分析技术,同时对Petri网的理论和应用进行扩展。作者的主要工作有以下五个方面: 1.对典型电路、测试总线协议、智能仪器的软件设计等进行建模,尤其是针对一个实际的航空发动机高空试验台综合参数自动测试系统,建立了完整的多层次的扩展时间Petri网(ETPN)模型,总结出了测试系统建模的一般方法。建立的抽象ETPN模型能够正确、形象、清楚、严格地表示测试系统的结构及各组成部分之间的复杂关系,ETPN模型的运行表示了系统的动态工作过程。建模的对象包括测试系统中常用的模拟电路、数字电路、A/D转换电路、存储器电路、总线、CPU、DSP、软件等,尤其是对硬件电路建模及软硬件结合建模的工作是开拓性的。这些方法不仅仅适用于测试系统,并且可推广用于其他由硬件电路、计算机和软件组成的系统。 2.利用所建立的ETPN网,对系统进行了特性分析。既有定性的分析,如可达性、活性、有界性、安全性、守恒性和公平性等,也有定量的分析,如电路执行时间、采集任务完成时间、工作速率等。并且通过分析,得到变迁(代表电路或任务)之间的时间和资源约束关系,用于指导系统的结构设计、电路设计和软件设计。 3.在ETPN模型中,变迁的执行时间是固定的,而实际的系统由于多种原因使变迁的执行时间具随机性,有学者提出了变迁的执行时间满足负指数分布的广义随机Petri网(GSPN)模型。鉴于此,本文利用GSPN,对测试系统建模和分析。在对GSPN的可达状态通过消去瞬时
论文目录:
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 研究现状
1.3 Petri网的研究方法
1.4 本文的主要工作及结构安排
第二章 Petri网理论和在测试中的应用
2.1 Petri网(PN)的基本方法
2.2 Petri网的基本性质
2.3 Petri网的分析方法
2.3.1 可达树分析法
2.3.2 矩阵方程分析方法
2.3.3 事件图定义和特性分析
2.4 时间Petri网
2.4.1 在Petri网中引入时间的意义
2.4.2 扩展时间Petri网ETPN
2.4.3 计算ETPN的运行时间
2.5 IEEE488总线握手协议的Petri网建模和分析
2.5.1 IEEE488总线3线挂钩协议
2.5.2 握手协议的Petri网建模
2.5.3 握手协议的Petri网模型的性质分析
2.5.4 IEEE488总线的数据传送操作序列与Petri网模型关系
2.5.5 IEEE4888总线握手协议的ETPN模型和传输速率
2.6 硬件电路的ETPN建模和特性分析
2.6.1 电路的ETPN模型
2.6.2 ETPN模型的特性分析
2.6.3 CPLD实现和时延仿真
2.7 智能仪器软件的ETPN建模和性能分析
2.7.1 概述
2.7.2 智能仪器中的多任务多线程技术
2.7.3 多线程的智能仪器扩展时间Petri网模型
2.7.4 Petri模型性质
2.7.5 子任务完成时间
2.7.6 应用实例
第三章 测试系统的Petri网建模和分析
3.1 概述
3.2 航空发动机高空台分布式测试系统
3.2.1 系统组成和总体结构
3.2.2 多参数采集卡
3.2.3 转速、流量采集卡
3.2.4 VFP综合测试系统软件
3.3 多参数采集卡的ETPN建模和分析
3.3.1 采集电路的ETPN建模和分析
3.3.2 多参数采集卡的ETPN建模和分析
3.4 转速、流量采集卡的ETPN建模和分析
3.5 VFP测试系统软件的ETPN建模和分析
3.6 VFP测试系统总ETPN模型
第四章 测试系统的随机Petri网(SPN)建模和性能分析
4.1 SPN的定义和分析方法
4.1.1 随机Petri网的定义
4.1.2 随机Petri网的分析方法
4.2 广义随机Petri网(GSPN)的定义和分析方法
4.2.1 广义随机Petri网的定义
4.2.2 隐退标识与真实标识
4.2.3 GSPN的实施规则
4.2.4 GSPN的特性
4.3 测试系统的GSPN模型
4.3.1 概述
4.3.2 广义随机Petri网模型的建立
4.4 用GSPN对测试系统进行性能分析评价
4.4.1 测试系统的GSPN模型的可达树
4.4.2 计算稳态概率
4.4.3 性能分析
第五章 正态分布广义随机Petri网及其化简
5.1 正态分布广义随机Petri网(NGSPN)
5.2 串并联模型的化简
5.3 NGSPN串行变迁的合成执行时间
5.4 NGSPN并行变迁的合成执行时间
5.4.1 理论方法
5.4.2 分类研究
5.5 串行变迁与并行变迁合成执行时间的比较
5.6 应用举例
5.6.1 转速、流量采集卡的NGSPN建模
5.6.2 NGSPN模型的化简
第六章 测试系统的混合Petri网研究
6.1 混合Petri网(HPN)
6.1.1 HPN的定义
6.1.2 HPN使能与实施规则
6.1.3 HPN的宏性能
6.2 HPN的实施速度以及动态特性
6.2.1 可行IFS向量
6.2.2 无冲突实施速度计算
6.3 测试系统的HPN建模和研究
第七章 结束语
7.1 全文总结
7.2 进一步的工作
参考文献
致谢
个人简历、攻读博士学位期间的科研工作和完成的论文
发布时间: 2005-09-23
参考文献
- [1].热敏元件综合特性测试系统研究[D]. 赵俊.华中科技大学2007
- [2].大规模数字逻辑器件的单粒子效应检测系统设计与实现[D]. 王晓辉.中国科学院研究生院（近代物理研究所）2014
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