基於Petri網的自動化碼頭多AGV系統的死鎖解決策略研究

《基於Petri網的自動化碼頭多AGV系統的死鎖解決策略研究》是依託浙江大學，由吳維敏擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於Petri網的自動化碼頭多AGV系統的死鎖解決策略研究
• 依託單位：浙江大學
• 項目負責人：吳維敏
• 項目類別：面上項目

項目摘要

自動導引車（AGV：Automatic Guided Vehicle）是工業機器人的一種，廣泛套用於製造、倉儲、港口、機場等場所。本項目研究自動化貨櫃碼頭（簡稱自動化碼頭）多AGV系統的死鎖問題。業內公認自動化碼頭是未來貨櫃碼頭的發展趨勢。然而在實際工程套用中，作為自動化碼頭的主要水平運輸模式，多AGV系統面臨的死鎖問題卻不能很好地解決。究其原因，工程上解決死鎖問題主要是根據工程經驗，欠缺理論依據。為此，本項目擬以Petri網為工具，研究自動化碼頭多AGV系統的死鎖問題，由於研究時間緊張（1年），研究內容將著重於多AGV系統的建模。本項目的研究有望為自動化碼頭的工程實踐及AGV在其它相關領域的套用提供理論依據。

結題摘要

業內公認自動化碼頭是未來貨櫃碼頭的發展趨勢。然而在實際工程套用中，作為自動化碼頭的主要水平運輸模式，多AGV系統面臨的死鎖問題卻不能很好地解決。究其原因，工程上解決死鎖問題主要是根據工程經驗，欠缺理論依據。針對這一問題，項目組在2018年一年的研究時間內開展了相關問題的理論研究，在知名的國際期刊上發表了6篇SCI論文，具體研究成果包括：首先，我們認為自動化碼頭的多AGV系統的死鎖控制本質上對各AGV的速度控制，為此，我們把多AGV系統視為一個車隊，提出了一種可實現車隊中各車輛無碰撞的協同分散式預測控制方法；其次，與自動化碼頭一樣，自動製造系統也是不允許擁堵和死鎖的，為此我們針對一類帶有不可靠資源的自動製造系統，利用Petri網和自動機提出了一種通過合理分配快取空間來保證不需要不可靠資源的監控系統，使得該製造系統能順利地持續運行下去；第三，針對一類有界Petri網，我們通過定義路徑標識圖來利用其結構信息而無需遍歷全部系統狀態的情況下實現了故障診斷；最後，我們針對一類具有不可觀變遷的標記Petri網（Labeled Petri Net），提出了一種最小初始標識估計方法。