基于IDEF0模型的Petri网间接建模方法研究

通过对IDEF0和Petri网两种建模方法分析与对比,表明基于Petri网建模可以解决IDEF0方法在模型的动态性、完备性和方法连贯性方面存在的问题;提出IDEF0模型到Petri网模型的转换思路和基本转换方法,以一个信息管理模块为例实现模型转换,在此基础上提出了改进策略.研究结果有助于以Petri网为统一工具实现系统建模与开发,为解决当前系统开发遇到的问题提供一种新的途径.     

基于Petri网统一模型的系统开发方法研究

为解决当前系统开发不同阶段采用的方法缺乏继承性与连贯性等问题,提出采用Petri网实现系统统一建模与开发的思想。在现有的子网研究基础上进一步讨论了子网与变迁相互替代前后接口保持一致和子网的基本属性保持等问题;提出了基于Petri网的功能和数据分析方法以及子系统自动划分的思想;对IDEF0和Petri网两种建模方法分析对比,提出IDEF0模型到Petri网模型的转换思路和方法。研究结果有助于以Petri网为统一工具实现系统建模与开发,为解决当前系统开发遇到的问题提供一种新的途径。     

IDEF3过程模型转换为对象Petri网模型方法研究

IDEF3过程模型是描述复杂、并发系统业务逻辑强有力的建模工具,具有完备的建模语义,在业务建模中有广泛的应用。然而IDEF3过程模型虽然描述了系统的复杂业务过程,却没有对业务过程的动态逻辑,特别是随着时间的演变,业务过程能否正确、合理地反映系统的需求进行描述。提出了一种如何将IDEF3过程模型转换为对象Petri网模型的方法,给出了转换规则和步骤。并利用对象Petri网模型对大型、复杂并发系统强有力的建模、仿真能力,对转换后的IDEF3过程模型进行执行,获取了IDEF3过程模型的行为特性。     

一种作战任务分析仿真模型自动生成方法研究

IDEF3模型以其具有简单易学、容易理解掌握等特点，在对复杂的作战任务过程描述中得到了广泛应用，但是，IDEF3模型在对作战任务的逻辑、时间等方面的分析明显不足。而对象Petri网模型虽然可以解决上述问题，可是其建模困难，技术要求高。针对此问题，将二者有机地结合起来，实现IDEF3模型向对象Petri网仿真模型的自动转换，在对IDEF3形式化描述的基础上，给出了转换规则的形式化描述和仿真脚本自动生成的方法，最后，结合一个应用实例给予验证。     

带回流复杂制造系统基于资源的Petri网仿真原型

针对带回流复杂制造系统建模的难点,提出三种解决办法:首先提出基于资源的Petri网模型构建模式对系统结构建模,避免随加工步骤增多网规模扩大;其次提出IDEF0与PN相结合的建模方法对系统功能建模,实现对系统及子系统功能以及系统间关系的详细描述;最后通过多种变迁种类的引入实现对系统行为建模。在此模型基础上,构建带回流复杂制造系统仿真器原型,并介绍了该仿真器对投料策略和调度规则的仿真。     

防空武器系统网络化协同交战建模与仿真

对网络化作战条件下，防空武器系统协同交战的过程进行了建模与仿真研究。首先综合运用IDEF0和IDEF3建立了系统的静态模型，然后通过提出一种随机着色Petri(SPN)，建立了协同交战过程的动态仿真模型。建模仿真分析表明，上述建模仿真方法为多防空武器系统的集成与分析提供了一种行之有效的方法。     

一种新的Petri网模型建立方法

提出了一种通过消息序列表MSC来对现实系统进行Petri网建模的简便有效的方法。即利用了MSC简单、直观的优点，又能够充分利用Petri网相关的分析和仿真的理论与工具。给出了具体的由MSC到Petri网的转换算法。依照转换算法可将复杂系统的MSC模型转换为Petri网模型。经过对具体模型实例的分析可以得出，由这种方法得到的Petri网是安全可行的。     

基于通信的列车控制系统的有色Petri网模型的研究

基于通信的列车控制系统是我国铁路信号技术发展的一个重要方向，在分析了基于通信的列车控制系统结构的基础上，采用有色Petri网方法对该系统进行建模仿真研究。有色Petri网是一种以图形形式描述系统结构、功能的建模分析方法，特别适合大型异步并发系统的建模与仿真。为了使模型简洁清楚，提出了分整体层、处理层和功能层三部分建立相应的系统有色Petri网图的分析方法，并用CPN／Tools工具软件进行实现。通过建立一个基于通信的列车控制系统的有色Petri网模型，为最终开发出该系统的软件仿真平台奠定了良好的基础。     

基于高级对象Petri网的工作流过程建模研究

通过对当前工作流过程建模方法的总结,提出这些方法的不足之处,展望了过程建模的发展动向.在基本的有色 Petri 网系统定义的基础上,引入面向对象技术和时间映射机制,提出了一种基于高级对象Petri 网的建模方法,以提高模型的可重用性,加强对动态流程的描述能力,降低建模过程的复杂度,解决临界资源的共享问题.通过一个具体实例阐述了如何建立高级对象 Petri 网模型,并通过活性分析算法,验证模型对流程描述的正确性和有效性.     

基于赋时Petri网和GA的柔性制造系统调度

Petri网理论已成为柔性制造系统中建模与分析的主流技术之一,基于Petri网的调度优化问题已被广泛研究。本文为解决柔性制造系统的调度问题,提出了一种基于Petri网和遗传算法相结合的调度方法。首先用赋时Petri网对柔性制造系统进行建模,然后应用遗传算法对该模型进行调度并获取近似最优解。在该算法中,采用新的编码/解码机制,用Petri网模型的变迁激发序列作为染色体编码,且对群体中每个染色体对应的变迁序列不再要求其满足Petri网的可达性条件,而是通过解码部分将其转换为一个满足可达性条件的序列,从而大大简化初始化种群,以及交叉和变异操作。该方法融合了Petri网和遗传算法各自的优点,既可以处理典型的Job-Shop问题,也可以较好地解决柔性制造系统的调度问题。文中通过仿真实验证明了该方法的有效性。     

面向对象Petri网在舰炮武器系统建模中的研究

研究并实现了一种基于Petri网的系统建模方法，它将面向对象技术与Petri网相结合，从而综合了两种方法的优势，降低了Petri网模型的复杂性，增加了Petri网的应用范围。舰炮武器系统是一种大规模的、复杂的并具有并发性、分布式、非确定性等特点的系统，因此我们应用面向对象的Petri网(OOPN)对其进行了建模。通过对舰炮武器系统的建模，我们发现面向对象的Petri网建模方法可以有效的降低系统模型的规模和复杂性。     

基于Petri网模型的系统仿真验证方法

随着系统工程的发展,对系统的质量提出了更高的要求。首先以系统建模语言活动图模型为焦点,提出一种将活动图模型自动转换为Petri网模型的机制,接着对某指挥控制系统的发射模块进行建模,并通过转换机制将活动图模型转化为Petri网模型,然后使用Petri网验证工具对转后之后的模型进行仿真验证,保证了指挥信息系统的正确性。     

UML通信图和Petri网转换方法的研究

软件建模是软件开发中的一个重要环节。UML是一种很有效的方法,但由于缺乏形式化的语义,使得其应用受到一定限制。Petri网具有形式化的语义和成熟的分析技术,因此,研究了将UML通信图转换为Petri网的转换规则,还讨论了这个转换的逆转换,以及自动转换程序的必要性及可行性。从而使得在系统建模的早期阶段就可以利用Petri网的各种分析方法对系统模型进行分析验证。     

诊断多智能体重构过程的Petri网模型

为适应故障诊断中动态变化的环境和满足求解复杂系统全部任务的要求,本文以诊断决策问题的结构及建模过程的层次性为基本思想,提出用立体分层Petri网作为可视化建模支持工具支持嵌套式建模,研究了诊断系统重构的立体分层Petri网框架,并详细分析了诊断系统资源调度的Petri网模型、多智能体诊断系统重构的Petri网模型以及功能智能体执行重构的Petri网模型,全文通过实例说明了Petri网模型的设计方法,最后给出了立体分层Petri网模型的求解方法。     

Petri网模型参数化可达图研究

Petri网是一种对并发系统进行描述和建模的重要数学工具,可达图是Petri网模型的主要分析方法。为了解决由于系统参数化造成的Petri模型可达图难以构造并且无法进行模型性质检验的问题,在分析现有参数化可达图方法的基础上,利用参数化标识提出一种新的Petri网模型完全参数化可达图构造方法。同时给出了这种可达图的有关特性及其证明,并举例说明了如何利用这种参数化可达图对系统进行模型性质检测。     

基于PES的Petri网可执行模型生成方法

针对体系结构验证评估中可执行模型生成缺乏灵活性和扩展性的问题,提出了一种基于体系结构物理交换规范(physical exchange specification,PES)的Petri网可执行模型生成方法。该方法基于DoDAF 2.0提出的体系结构PES和支持对象化的扩展Petri网标记语言(Petri net markup language,PNML)规范,构建了基于PES的Petri网可执行模型生成框架,通过体系结构模型数据含义与Petri网模型元素之间的语义映射,建立了PES与扩展PNML之间的数据映射规则,并以作战活动模型为例详细说明了数据映射规则和转换算法;最后,以民间海上搜救体系结构为例,验证了所提方法的有效性。该方法实现了灵活、自动化的Petri网可执行模型生成,打破了体现结构建模语言和Petri网模型类型的限制。     

基于多色Petri网的产品开发过程建模

为了更好地描述产品开发过程,支持产品开发过程管理和优化,提出了一种基于多色Petri网(PolyPN)的产品开发过程建模方法.将多色图理论的着色思想融入Petri网中,形成了多色Petri网;结合产品开发ProA递阶分解,给出了构建产品开发多色Petri网过程模型的层次化方法;在此基础上,以汽车油泵单项阀测试器的开发为例进行了建模和仿真分析.     

基于UML和Petri网的层次建模分析方法

提出一种新的UML和Petri网结合方式的建模分析方法。该方法采用从上到下的屡次分析方法，用扩展的UML模型对系统组织结构和系统的静态特征进行描述，用扩展的Petri网模型描述和分析系统动态特性，通过转化规则将Petri网模型转化成相应的状态图和序列图，然后集成所有的UML模型，通过Rational Rose等软件来实现代码。最后通过该方法，对一个FMS进行了建模分析。     

基于AADL体系结构模型的构件系统可靠性评估

为了支持新一代航电系统在体系结构设计阶段进行系统可靠性分析和评估,对复杂嵌入式系统利用体系结构分析与设计语言(architecture analysis and design language, AADL)进行系统的建模。提出了一种基于AADL系统体系结构模型的可靠性建模方法,设计出一套转换规则,对AADL体系结构模型的软硬件构件进行模型转换,实现从AADL系统体系结构可靠性模型到系统体系结构广义随机Petri网(system architecture general stochastic Petri net,SAGSPN)的转换,并基于加权的SAGSPN可靠性计算模型对系统进行可靠性评估。最后通过对某飞控系统进行可靠性评估,验证了方法的有效性,证明该方法对航电系统的体系结构设计提供了支持。     

现场通信系统的仿真建模及其性能评价方法

由于Petri网适于描述系统冲突和竞争，故在较多场合中引入了Petri网对通信协议及系统进行建模，但目前采用Petri网对现场通信系统建模和评价还很少，通过Petri网协议描述实现现场通信和评价系统性能双重功能更无先例，本文在时间Petri网的基础上加以拓展，提出了现场通信协议的类时间Petri网描述方法，针对多协议现场通信控制装置FCCD，从理论上建立了FCCD系统的类时间Petri网模型，实现了多协议智能设备的互连及其系统的性能仿真评价。