基於R-TNCES的動態可重構離散事件系統的穩定性研究

《基於R-TNCES的動態可重構離散事件系統的穩定性研究》是依託西安電子科技大學，由張佳峰擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於R-TNCES的動態可重構離散事件系統的穩定性研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：張佳峰
• 依託單位：西安電子科技大學

中文摘要

明確的模組化結構特性與可實時主動調整系統當前構型以適應執行環境內/外變化的能力，使得動態可重構離散事件系統在系統穩定的前提下具有極大的靈活性和極高的可靠性。本項目擬研究基於R-TNCES的動態可重構離散事件系統在動態重構過程中的穩定性分析與控制問題。這裡的穩定性是指系統在動態重構過程中的結構與狀態的收斂性和有限時延性。R-TNCES是Petri網的一種可重構、信號單向同步模組化的擴展，是一種專用於可重構離散事件控制系統建模和分析的形式化體系。本項目的研究目標是在R-TNCES的框架下，結合結構分析法與模型檢驗技術建立動態可重構離散事件系統在動態重構過程中的穩定性分析與控制方法。首先建立系統的R-TNCES模型並提取動態重構過程模型。其次，探索結合R-TNCES結構特性與模型檢驗技術的穩定性模型驗證算法。最後，研究基於R-TNCES的可穩定系統的監督控制器設計與實現方法。

結題摘要

本項目致力於研究動態可重構離散事件系統的穩定性分析、驗證與監督控制等問題。首先，經過廣泛的調研，以製造系統為套用背景，本項目選定R-TNCES作為可重構系統的建模工具。其次，將系統重構事件分為兩類：過程事件和瞬時事件。過程事件指的是一個事件本身由多個並行或串列的分事件組成。若且唯若全部分事件完成，該過程事件才可被認定為完成。瞬時事件為不可再分的事件,其發生將直接改變系統配置。當重構事件為過程事件時，本項目從系統網路結構的角度，從安全性、有界性、活性、收斂性等方面研究了重構事件與普通事件並發情況下的可重構離散事件系統的穩定性與可穩定性。當重構事件為瞬時事件時，本項目研究了可重構製造系統的重構仿真方法，探索了R-TNCES在製造系統能源最佳化方面的套用。其次，本項目利用整數線性規劃技術解決了該設定下動態可重構系統的最短路徑問題並提出了相應的重構控制方法。再其次，本項目結合Wonham監督控制理論思想，狀態吸引理論，提出了基於R-TNCES的監督控制方法用於抑制系統任務執行過程中的重構事件。在研究過程中發現動態可重構系統存在違反一致性的風險，如生產配比一致性，關鍵操作序列一致性等。故本項目創新性的提出了動態可重構離散事件系統的上下文無關禁止路徑控制問題並解決了系統完全可控可觀情況下的任意有限上下文無關禁止路徑的控制問題。