基于Petri网分解的自动化物流系统控制系统研究

论文摘要

本文以我校学科群实验中心的自动化物流系统为研究平台,针对该物流系统的任务规划提出了一种新的Petri网分解方法,对所建的物流系统的Petri网模型∑进行分解,分析判断出此物流系统的任务规划合理有效可避免死锁。在此结论的基础上,完成了我校自动化物流系统的控制系统开发,实现了出库和移库功能。论文介绍并分析了我校学科群实验中心自动化物流系统的硬件组成。在了解了各核心部分结构和参数的基础上采用Petri网理论对该物流系统建立Petri网模型∑,并对该模型各要素给出了定义。针对自动化物流系统的任务规划,提出一种新的Petri网分解方法——基于变迁指标和库所指标融合的Petri网分解方法。推导出了最小子网和原Petri网之间的可重复性和有界性之间的关系,提出并证明一些相应的推论。对所建立的Petri网模型∑先进行基于变迁指标的分解得出物理含义明确的子网,再采用基于库所指标的分解得到融合了T网和S网特性的最小子网。通过分析该最小子网,得出Petri网模型的活性和有界性,据此推断出物流系统的任务规划合理有效。该方法大大减少了直接分析子网或原Petri网模型的计算量,可避免全局或局部死锁,为系统良好运行提供了依据。以物流系统Petri网模型的分析结果为依据,通过设计数据库、设计操作界面、根据所建立的Petri网模型∑开发出库移库功能的软件完成了该物流系统的控制系统开发。经过多次现场调试及实验证明本文所开发的自动化物流系统的控制系统能够正常有效的运行。堆垛机能够准确的执行出库和移库指令(入库功能在07级研究生秦国柱的论文中完成)。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 本课题研究的背景与意义
• 1.2 本课题的国内外研究动态和发展趋势
• 1.2.1 国外研究动态和发展趋势
• 1.2.2 国内研究动态和发展趋势
• 1.3 本课题主要研究内容及章节安排
• 1.3.1 本课题主要研究内容
• 1.3.2 本论文的章节安排
• 2 自动化物流系统硬件平台介绍及分析
• 2.1 自动化立体物流系统综述
• 2.2 自动化立体仓库
• 2.2.1 单立柱有轨巷道式堆垛机
• 2.2.2 组合式货架
• 2.2.3 堆垛机的电气控制系统
• 2.3 混合式流水线
• 2.3.1 皮带式输送线
• 2.3.2 倍速链输送线
• 2.3.3 出入货台
• 2.3.4 混合式流水线电气控制系统
• 2.4 控制系统
• 2.5 本章小结
• 3 PETRI网的分解方法研究
• 3.1 PETRI网基本原理
• 3.1.1 Petri概述
• 3.1.2 Petri网基本理论
• 3.2 基于变迁指标和库所指标融合的PETRI网分解方法研究
• 3.3 基于变迁指标和库所指标融合的PETRI网分解方法应用
• 3.4 从最小子网到原PETRI网模型系统的特性分析
• 3.5 本章小结
• 4 自动化物流系统的建模、分解与分析
• 4.1 建立自动化物流系统的PETRI网模型
• 4.2 自动化物流系统的PETRI网模型分解
• 4.3 从最小子网到物流系统的特性分析
• 4.4 本章小结
• 5 控制系统的设计研制
• 5.1 数据库设计
• 5.1.1 数据库平台
• 5.1.2 数据库设计
• 5.1.3 创建ODBC数据源
• 5.2 操作界面设计
• 5.3 开发出库、移库功能
• 5.3.1 开发出库功能
• 5.3.2 调试出库及防止非法操作设计
• 5.3.3 开发移库功能
• 5.3.4 调试移库及防止非法操作设计
• 5.4 本章小结
• 6 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录