论文题目: 基于简化技术的离散事件系统控制器的综合
论文类型: 博士论文
论文专业: 控制理论与控制工程
作者: 王寿光
导师: 蒋静坪,颜钢锋
关键词: 离散事件系统,监控,控制器,不等式约束,活性,网络展开,验证
文献来源: 浙江大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本论文主要讨论离散事件系统监控理论,具体地说就是:给定一个受控离散事件对象以及人们所期望的动态行为(即控制规范),设计出一个控制器,使得在控制器作用下对象的闭环行为满足控制规范要求。由于与自动机/形式语言相比,Petri网在系统状态表示方面所具有的图形化和分布式等优点及其在计算效率方面所拥有的优势,我们采用Petri网作为数学工具研究离散事件动态系统监控问题。 首先,本文基于Petri网的简化技术中的融合技术研究基于Petri网离散事件系统库所标识不等式约束反馈控制器综合问题。根据融合技术在控制器综合过程应用的先后顺序不同,提出两种控制器综合方法。一种是先把所有约束库所融合为一个与它们标识总量相等的等价库所然后设计控制库所的先融合技术。另一种是后融合技术,它首先用库所不变量技术计算各个约束库所的控制器库所,然后把各个约束库所对应控制器库所融合为一个与它们标识总量相等的控制器库所。这两方法简单、有效,都适合于大规模系统中应用。尤其是对规模大的系统,它的优势更加明显。接着,从简化关联矩阵入手,提出一种基于局部关联矩阵控制器综合方法。与基于关联矩阵的方法相比,显然该方法更简单、更有效。然后,研究关于标识向量和Parikh向量不等式约束的控制器的实现问题,提出了基于Petri网中的库所是关于Parikh向量不等式约束这个概念的控制器设计方法,该方法尤其简单,直观,与其它方法相比有无可比拟的优势。最后,本文基于网络展开法研究有界Petri网的活性。网络展开法是处理状态爆炸问题的一种简化技术。基于网络展开法本文首先给出一个有界Petri是活的充分必要条件、然后给出了一个有界Petri网存在保证该Petri网是活的控制器充分必要条件,最后给出实现保证有界Petri网是活的最大允许控制器算法。 本论文给出的所有结论都有充分的理论证明,所有算法都有详尽的语言描述。在本论文中还给出了多个例子,用于验证理论和算法的正确性和有效性。
论文目录:
第一章 绪论
1.1.离散事件系统
1.1.1.离散事件系统的定义
1.1.2.离散事件系统研究问题
1.1.3.离散事件系统监控理论
1.2.基于Petri网离散事件系统控制器综合的理论的概述
1.2.1.事件反馈控制
1.2.2.状态反馈控制
1.2.3.线性代数方法
1.2.4.基于路径方法
1.2.5.保证活性和防止死锁的控制
1.3.论文的主要研究内容
第二章 PETRI网的理论基础
2.1.前言
2.2.Petri网基本概念
2.3.Petri网的性质
2.4.Petri网分析方法
2.4.1.标识图方法
2.4.2.可达树分析法
2.4.3.关联矩阵方法
2.4.4.简化方法
2.5.小结
第三章 基于先融合技术的PETRI网反馈控制器的设计
3.1.引言
3.2.标识总量保持网简化技术
3.3.控制器的设计
3.4.自动导航车辆(AGV)协调系统实例
3.5.小结
第四章 基于后融合技术的PETRI网反馈控制器设计
4.1.引言
4.2.方法的描述
4.3.自动导航车辆(AGV)协调系统实例
4.4.小结
第五章 基于局部关联矩阵的PETRI网反馈控制器的设计
5.1.引言
5.2.Petri网控制器的设计
5.3.应用例子
5.4.小结
第六章 关于标识向量和PARIKH向量约束的PETRI网反馈控制器设计
6.1.引言
6.2.控制器的设计
6.2.1.只包括标识向量的不等式约束
6.2.2.包括标识向量和Parikh向量的不等式约束
6.2.3.针对包括标识向量与Parikh向量的不等式约束的控制器的设计
6.3.应用例子
6.4.小结
第七章 带有不可控变迁混合不等式约束的PETRI网控制器综合
7.1.前言
7.2.Moody和Iordache的方法
7.2.1.只包括标识向量的不等式约束
7.2.2.包括标识向量和Parikh向量的不等式约束
7.2.3.不可控变迁及其解决方法
7.3.关于Parikh向量不等式约束及不可控问题
7.3.1.关于Parikh向量不等式约束
7.3.2.含不可控变迁的Parikh约束
7.4.实例
7.5.小结
第八章 基于网络展开法验证PETRI网活性
8.1.前言
8.2.基本定义与性质
8.2.1.分进程
8.2.2.配制和割
8.2.3.割断变迁和前缀
8.2.4.基本配制
8.2.5.非死锁配制
8.2.6.死锁配制
8.2.7.配制之间可达关系
8.3.He的理论结果
8.4.主要理论结果
8.5.小结
第九章 基于展开法设计保证有界PETRI网是活的控制器
9.1.前言
9.2.活配制和非活配制
9.2.1.活配制和非活配制定义
9.2.2.活配和非活配制的性质
9.3.验证Petri网可控活性
9.4.保证Petri网是活的控制器的设计
9.5.小结
第十章 全文总结
参考文献
致谢
攻读博士学位期间发表和录用的论文
发布时间: 2005-07-14
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