基于广义微分Petri网的混合系统仿真方法

针对混合动态系统仿真的特点，建立其广义微分Petri网仿真模型，将混合系统的仿真统一于同一建模框架下，在此框架下，离散事件和连续状态变化对混合系统演化的推动作用均可以通过仿真模型中的变迁激发来完成，通过对广义微分Petri网的仿真过程进行分析，给出了基于该模型框架的仿真算法，并对仿真过程中出现的由资源共享引起冲突现象及其解决方案进行分析，最后讨论了仿真系统的死锁及其避免问题。     

带监督弧的扩展Petri网模型及其应用研究

Petri网是对分布式系统进行分析和建模的图形化工具,它在系统出现并发、冲突和同步等现象时具有很强的描述模拟能力。提出了一种带监督弧的Petri网扩展模型,引入监督弧使复杂的Petri网模型变得简化,而且有利于Petri网模型的模块化设计。最后研究了带监督弧的Petri网应用并作了相应实验仿真,结果验证了监督弧的有效性。     

嵌入Petri网的舰船可靠性仿真模型研究

在分析可靠性框图模型和Petri网模型在舰船可靠性仿真应用特点的基础上,提出嵌入Petri网的可靠性框图模型,并给出具体的仿真算法。该模型通过在可靠性框图模型中嵌入Petri网来表达维修保障行为,弥补了可靠性框图难以描述舰船维修保障行为和各种保障资源的共享与冲突的不足,可用于舰船等复杂系统的可靠性仿真分析。     

基于Petri网的作战单元状态模型及可用性分析

以作战单元为整体研究其可用性具有重要意义.提出了作战单元可用性分析的Petri网建模方法,建立了不同基本任务可靠性关系下的系统状态Petri网模型和以此为基础的复杂任务关系模型.研究了复杂维修保障过程模型的简化分析方法,推导了简单GSPN模型的可用度解析算法.最后,应用实例对模型的解析方法进行了验证.     

基于有色Petri网的安全协议安全性仿真

如何验证安全协议的安全性是一项非常重要的工作。提出了一种基于有色Petri网的安全协议形式化描述与安全性仿真验证方法。给出协议的有色Petri网模型,分析协议运行过程中可能出现的不安全状态,利用Petri网的状态可达性判断这些不安全状态是否可达从而验证协议的安全性。针对Diffie-Hellman协议给出了具体的仿真分析过程,证明了这种方法的有效性。     

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。     

双组元推进系统的部分可观时间Petri网故障诊断

研究了基于部分可观时间Petri网双组元推进系统的故障诊断问题。针对双组元推进系统中环境复杂且部分关键信息无法通过传感器获取的情况,结合部分可观时间Petri网,提出构建修正状态类图的部分可观时间Petri网故障诊断方法。系统过程的节点对应为可观测变迁和不可观测变迁,结合变迁同步、异步触发关系,标定各变迁时间区间,建立部分可观时间Petri网模型,然后转化为修正状态类图。遍历所有满足可观测变迁触发时间和序列信息的路径,诊断系统是否发生故障。最后对双组元推进系统建立部分可观时间Petri网模型,结合系统工作过程中各执行机构可观测状态,对系统不可观部分进行故障诊断,验证了算法的有效性。     

基于Petri网的分层工作流模型研究

为了满足企业对过程模型在描述能力和分析能力上的要求,提出了一个基于Petri网的分层工作流过程模型.在深入分析各种工作流模式的基础上,对基本网的进行了一些的扩展,通过增加变迁入口函数,变迁体函数,消息机制,控制变量等,描述了工作流模式中的多实例,取消,高级同步等复杂模式.给出了工作流过程的描述模型DWF_net和分析模型AWF_net的形式化定义.描述模型DWF_net实现对各种复杂流程的直接描述.变迁入口函数通过对控制变量的判断,来消解DWF_net中的冲突.变迁体函数通过可扩展逻辑描述语句,来实现对控制变量的读写及收发消息等操作.AWF_net作为DWF_net的分析模型,剥离了DWF_net个案的语义信息,可以直接利用已有的Petri网分析技术来分析模型.最后,通过一个综合实例来说明如何使用本文提出的模型来对各种复杂流程建模和分析.     

基于工序排队的RCC坝施工Petri网耦合模型仿真

在分析了碾压混凝土施工系统的特点基础上,针对碾压混凝土施工系统的复杂和动态离散特性,建立碾压混凝土施工工序排队网络和Petri网模型,将排队模型嵌入Petri网,为Petri网模型提供有效Token和时间约束,耦合生成施工过程的Petri网模型.该建模方法有效地克服了单一排队模型表达能力不足和单一Petri网仿真建模复杂性.通过工程实例验证了该建模方法大大简化Petri网建模过程,提高Petri网针对性和分析效率.     

制造过程不确定质量异常诊断的Stateflow方法

模糊推理Petri网可以对制造过程不确定质量异常诊断进行有效建模, 但其复杂的图形表示及模糊推理逻辑结构使模型难于进行仿真分析. 通过建立模糊推理规则与Stateflow元素之间的映射关系, 将模糊推理Petri网模型转换为便于仿真的Stateflow模型, 模型以质量控制图异常模式数据作为输入, 实现不确定质量异常诊断过程的动态展示. 某工件加工过程不确定质量异常诊断的仿真结果表明, 模型可以输出引发控制图实时异常的异常原因的贡献度, 为异常消除提供决策支持.     

卫星军事应用系统支援常规导弹作战Petri网建模

针对卫星军事应用系统支援常规导弹作战的复杂性,构建了作战过程的Petri网模型.该模型利用Petri网能够描述同步、并发和冲突等特性,剖析支援作战过程,提炼过程中的事件和条件,确定转移发生的前条件和后条件.最后,通过对模型的分析,可以看到支援作战流程能够顺利进行,以及Petri网中不存在死锁.此结果证明了模型的正确性.     

群决策冲突过程中的均衡分析

分析基于收益分配的群决策冲突问题,应用改进的Hirshleifer冲突函数构建群决策冲突均衡模型,解出均衡模型的内部均衡解并进行解的分析,分析结果显示,群决策冲突过程中,决策双方的谈判力可以通过资源的投入来改变并以资源投入相等达到均衡;决策者的收益低于其机会成本时,决策者会退出决策群体,导致群决策失败.     

基于着色Petri网的卫星军事应用系统建模

卫星军事应用系统是一个复杂的军事信息系统,具有同步、并发、冲突等特点。应用着色Petri网技术对其进行建模,符合卫星军事应用系统的特点,能够有效分析系统的静态结构和动态行为。介绍了着色Petri网的基本概念,剖析了卫星军事应用系统的作战过程,建立了系统的CPN模型,最后针对模型进行了性能分析。     

基于HLA的Petri网分布式仿真中的数据过滤方法

在应用Petri网对大规模复杂系统建模和仿真时,Petri网模型可能出现组合爆炸的现象,从而占用大量的计算资源。考虑到Petri网的并发特性,可将Petri网模型分解为若干子网,进行并行或分布式仿真。在基于HLA的Petri网分布式仿真中,各联邦成员之间需要进行大量的数据交换,从而实现令牌(token)在子网之间的流动。因此,减少冗余数据的传输是提高分布式仿真性能的一种有效途径。对基于HLA的Petri网分布式仿真中的四种数据过滤方法进行了分析和研究,并通过仿真实验比较了它们去除冗余数据的有效性。     

信息物理融合系统可信软件形式化建模与分析

从多Agent系统的角度,以Petri网和π演算为语义基础,建立了一种信息物理融合系统（cyber-physical systems,CPS）可信软件形式化模型（high-confidence software formal model,HCSFM）. HCSFM以Petri网形象地描述CPS可信软件静态结构模型及动态行为,用Petri网分析方法和支持工具对模型进行分析和验证; 利用π演算刻画CPS可信软件中Agent的加入、退出、更新和体系结构重配置等动态演化机制,并研究Agent的演化策略及演化后CPS的一致性,确保动态演化后CPS软件能正常交互,从而为CPS软件设计提供可信保障. 通过HCSFM在无人驾驶车辆编队CPS中的应用,表明HCSFM可以有效地对CPS可信软件进行建模和分析.     

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。     

基于CPN的排队网模型分析方法

提出一种新的排队网模型分析方法,将排队网络按照一定的规则转化为层次着色Petri网,利用着色Petri网的分析工具CPN-TOOLS在模型中加入Monitor监视器监视网络状态,在仿真过程中收集状态数据进行性能评价.这种方法在分析过程中不会对系统结构进行限制,可以对系统的任何方面进行评价,具有很大的灵活性;层次化模型不限制网络规模,不涉及状态空间问题可以更好的用来求解大规模的排队网络.     

广域Web集群的随机高级Petri网模型及性能分析

广域Web服务器集群是由多个局域Web服务器集群在Intemet上广域分布而形成的一种服务器体系结构,是目前解决Web系统超载和提供高性能服务器的一种有效手段.基于随机高级Petri网的性能建模与分析技术,提出了一种广域Web服务器集群的随机高级Petri网模型;对模型进行了精化设计以简化模型求解的复杂性;研究了广域Web服务器集群的多级负载均衡综合方案,包括广域集群级的集群站点选择算法、局域集群级的请求分配算法和服务器级的请求调度算法,这些算法可以一致地综合在随机高级Petri网模型中;并且利用随机高级Petri网的性能分析技术对负载均衡综合策略进行了性能分析与评价.     

一种Petri网合成方法及其在系统建模中的应用

针对多个企业共用一个加工厂生产某种产品等这一类系统问题,提出了经由Petri网共享一种子网构成合成网的解决方案;用Petri网为系统建模,先为各企业租用加工厂生产某种产品的系统建立各自的Petri网模型,然后进行共享子网合成得到系统的整体Petri网模型。运用这种整体Petri网模型,可达到同步操作和节省资源的目的。给出了自由选择网(FC){非对称选择网(AC)}的共享子网合成网仍为自由选择网(FC){非对称选择网(AC)}的条件和共享子网合成Petri网保持结构活性的条件;结果可为Petri网系统合成性质的考察提供有效途径,为复杂大系统建模提供有利手段,具有宽广的应用前景。     

施工截流运输系统的赋时Petri网模型及其仿真实现

运输系统的规划直接影响施工进度的实现和工程建设的成败。本文利用Petri网适合于描述系统组织、结构和状态的变化及面向对象仿真技术易于构造相互作用的现实系统模型的特点，建立了赋时Petri网的三峡三期截流施工运输系统模型，并将面向对象技术溶入Petri网。运用仿真模型及方法优选施工机械设备的配置，较好地反映了施工系统状态的动态变化情况。计算与分析结果表明该仿真模型及方法是有效的、可行的。