基于信标的死锁控制与性能分析

It is necessary to control the deadlocks such that an flexible manufacturing system can run safely and efficiently. Existing siphon based deadlock control strategies for flexible manufacturing systems did not consider the evolution of the net, and therefore usually cannot derive a maximally permissive liveness-enforcing Petri net supervisor. Siphon control plays an important role in Petri net supervisor design. For generalized Petri net, it is difficult to design an optimal control place for any siphon that can cause deadlock. The proposal mainly consider these problems: (1) From the structure point of view, considering the state evolution of the system and the potential factors that caused deadlocks, design new deadlock control strategy to derive a maximally permissive liveness-enforcing Petri net supervisor. (2) Design optimal control places for siphons in generalized Petri net. (3) The relationship between the system state changes and resource utilization need further study.

死锁控制是柔性制造系统安全、有效运行的重要前提，现有的在Petri网框架下，基于信标的柔性制造系统死锁控制策略没有考虑网的演化，因而通常无法得到具有最大许可行为的活性Petri网控制器；基于信标的死锁控制首先要对信标进行控制，也就是为每个可能引起死锁的信标设计控制库所，一般网中对信标的控制已经取得了一系列的进步，但还不能实现对信标的最优控制；资源的利用率也是系统有效运行所必须考虑的问题。本项目研究的主要内容有：（1）从结构角度出发，考虑系统的状态演化，对引起死锁的潜在因素进行研究，设计新的死锁控制策略，进而得到系统的具有最大许可行为的活性Petri网控制器；（2）为一般网中的信标设计最优控制库所；（3）研究系统状态变化与资源利用率之间的关系。

本项目致力于柔性制造系统的死锁控制与性能研究。制造系统控制器的优劣直接影响系统的运行效率，因此需要综合考虑。本项目从信标的角度考虑来设计活性Petri网控制器，通过结构分析可以更深入的理解系统的行为，进而更好的设计控制器。在本项目的支持下发表论文三篇，其中SCI检索论文2篇。项目组主要取得如下进展：1）进一步揭示信标与死锁的关系，单独控制信标往往不能得到活的网系统，需要考虑信标之间的关系；通过考虑信标补集的关系，可以控制整个系统。2）一般网中信标存在不能最优控制的情况，而信标不能最优控制不意味着网系统不存在最优控制器，也就是从可达图的角度可能得到最优控制器。3）资源的多少会影响系统的状态，进而影响系统的效率，针对不同的情况设计控制器才能达到好的效果。