Petri网分布式仿真中的冲突问题及解决方法

Petri网是一种强大的建模工具,由于其并发的特性,很适用于采用分布式仿真技术以提高其仿真效率。冲突是Petri网仿真中一种常见现象,串行仿真下,冲突有很多成熟的解决方法,而在分布式仿真环境下,各个仿真成员信息的不完整性为冲突的解决带来了困难。给出了一种基于高层体系结构(HLA)的Petri网分布式仿真中冲突问题的解决方法,通过引入一个特别的联邦来预测、检测和消除可能出现的冲突。实验表明这种方法能有效解决分布式冲突问题。     

高级分布式仿真中的数据收集技术研究

介绍了高级分布式仿真中数据收集的体系结构、存储方式以及事后分析等关键技术，并在此基础上设计了一个数据收集系统。该系统主要针对数据收集后在内存和磁盘中的组织，应用实时数据库技术来提高数据收集和数据导入磁盘的性能，并为数据的运行时使用提供了条件。对于数据收集后导入磁盘的算法以及分布式数据收集的体系结构，本文也作了初步探讨。     

数控弯管加工过程仿真中的碰撞检测研究

基于自行开发的导管加工仿真系统(TBS)中导管的分段表示，提出了基于仿真指令的碰撞干涉模型和导管扩展OBB树(XOBB)的碰撞检测算法，碰撞干涉模型剔除了加工环境中明显不参与碰撞测试的物体及导管段，实现了导管加工过程仿真中碰撞检测物体对的初级过滤。导管扩展OBB树把变形导管的碰撞检测问题转化为已成形导管段的碰撞检测问题，避免了导管变形所引起的OBB树结点的重新生成。最后，提出了一种三角形求交的代数方法——基于非线性规划的三角形求交算法。     

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。     

数字化仿真人体模型的设计方法

提出了一种基于数字化的人体模型设计方案,包括人体骨架的结构分解和按几何比例的参数化设计,基于人体运动特征的人体各个关节的自由度参数化设计,基于人体运动特征的人体动作分解成各种姿势组合的姿势系列化设计,最后讨论了人体表面设计的局部造型和过渡拼接方法。     

基于HTCPN的飞机维修保障资源配置方法

针对飞机基层级维修保障资源配置问题,提出了一种基于分层赋时着色Petri网(hierarchical timed colored Petri net, HTCPN)的维修保障资源配置方法。首先,根据飞机基层级维修保障工作内容及流程,运用CPN Tools软件,构建飞机维修保障全过程的HTCPN仿真模型,设计仿真时钟折算方法。其次,提出维修保障资源配置规则,建立基于飞机出动架次率的维修保障资源配置模型。最后,算例分析结果表明所提方法能够迅速、准确地完成飞机基层级维修保障资源配置。所提方法为科学制定飞机基层级维修保障配置方案提供了技术支撑,具有一定的工程应用价值。     

基于HTCPN的飞机维修保障资源配置方法

针对飞机基层级维修保障资源配置问题,提出了一种基于分层赋时着色Petri网(hierarchical timed colored Petri net, HTCPN)的维修保障资源配置方法。首先,根据飞机基层级维修保障工作内容及流程,运用CPN Tools软件,构建飞机维修保障全过程的HTCPN仿真模型,设计仿真时钟折算方法。其次,提出维修保障资源配置规则,建立基于飞机出动架次率的维修保障资源配置模型。最后,算例分析结果表明所提方法能够迅速、准确地完成飞机基层级维修保障资源配置。所提方法为科学制定飞机基层级维修保障配置方案提供了技术支撑,具有一定的工程应用价值。     

基于改进型随机Petri网的维修保障方案评估方法

一体化联合作战对诸军兵种装备系统及其维修保障体系提出了更高的要求,急需对装备维修保障体系运行规律进行建模与仿真分析,提高装备完好率和任务成功率.分析了Molloy形式的随机Petri网及其扩展模型在装备使用与维修过程建模与仿真分析中的不足,据此提出了全局时间的实现方法,改变了抑制孤的功能,选择了适当的变迁规则,提出了基于改进型随机Petri网的装备维修保障过程建模方法,开发了基于MATLAB的分析软件,针对某型导弹装备使用维修过程进行建模与分析,实现了保障方案的评估与优化.     

一种基于Petri网的虚拟维修过程建模方法

在虚拟维修领域,一般采用Petri网进行维修过程建模,存在建模方法复杂、理解困难,无法描述维修工作中复杂的行为关系等问题。因此根据维修资源属性和维修过程的特点,提出了一种实用的建模方法,首先将资源分为可变资源与不可变资源,提出了元模型融合的定义,给出了资源共享元模型和操作过程元模型,同时根据过程模型的拓扑特征,提出了广义状态机的概念,在分析模型结构的基础上,提出了基于广义状态机的子网合并。结合实际维修给出了模型实例,并验证了模型的正确性。     

基于Grafcet的电梯控制系统建模

Grafcet建模工具以Petri网理论为其理论基础,它可以为并发、同步系统建模。Grafcet由图形表示,直观、易理解,且有很强的逻辑描述和分析能力,被广泛地应用到工业中。本文运用Grafcet建立电梯控制系统的模型,并将它与状态图模型进行比较,说明Grafcet有强大的描述系统的能力,并且在建立复杂模型方面具有无可比拟的优势。     

一种用于维修仿真的虚拟人行走规划方法

提出了一种基于自由空间法和环境离散化表示的虚拟人行走规划方法。该方法首先将虚拟环境离散化成为环境图;然后,用启发式A搜索算法获取从初始位置到目标位置的最优路径,引导虚拟人对环境进行漫游;最后,设计实现了一个典型工作环境下的仿真演示实例,仿真和试验结果表明了所提算法的可行性与实用性。     

基于TCPN的装备维修保障资源管理模型

探讨了一种带优先级的时间有色Petri网,并利用其建立了一种装备维修保障资源管理模型,尔后利用CPNTools进行了仿真;分析了维修过程的总体运行、资源利用率等情况,提出了资源优化配置和调度的方法。     

维修保障流程的通用仿真模型研究

在分析维修保障流程建模与仿真重要性的基础上，分析了PERT模型和Petri网模型在流程仿真中的应用特点，结合PERT和Petri网技术，提出了基于多层次PERT-Petri网的通用仿真模型，并给出了该模型的建模方法和仿真算法，文章最后给出了一个例子。     

时间Petri网与遗传-蚁群算法相结合的并行测试研究

自动测试系统中并行测试任务调度方案一直是尚未解决的难题.在基于Petri网理论的基础上,建立了并行测试的时间Petrl网模型,并且首次将遗传-蚁群算法引入到时间Petri网的变迁序列的寻找过程中,快速地求得了最优调度方案.仿真结果表明,该算法能够以较大的收敛概率快速地收敛,最终得到最优变迁序列.     

虚拟维修仿真技术的研究与进展

近年来虚拟维修仿真技术广泛应用于维修性设计、保障性规划及人员培训三大应用领域并取得了巨大的经济和社会效益,成为了当前研究热点。对此分析归纳了该领域内众多国内外虚拟维修仿真案例。针对仿真对象的扩展及新技术的应用,提出了虚拟维修仿真技术的明确定义;总结出了虚拟维修仿真技术的实现流程,深入探讨了该技术研究所涉及的一系列关键技术问题;比较分析了仿真过程中所需的软件实现平台;最后对其未来的研究方向进行了展望。     

基于混合遗传退火算法的并行测试任务调度优化

并行测试任务的优化调度是并行测试技术的核心问题之一。可以充分利用混合遗传退火算法优异的全局最优搜索能力来寻找具有最大并行率的并行任务序列。首先,建立了并行测试任务调度问题的数学模型;给出了并行率的定义,设计了一种满足资源约束与任务时序约束的基因编码方法及相应的遗传退火操作方案。最后,对实例进行仿真实验,结果验证了该算法的有效性及优越性。     

油田安全作业虚拟仿真训练系统研究

利用虚拟现实技术构建油田安全作业虚拟仿真训练系统,提供交互式训练功能。提出了封闭式演示、指南式向导操作和开放式自由操作三种培训模式,给出了油田安全作业虚拟仿真训练系统的开发框架,定义了虚拟人基本动作及其参数化表示,解决了行为定义以及可重用性问题,并对虚拟人的操作手形进行了分类。最后从感知环境、行为控制、运动控制和碰撞检测四个方面分析了场景驱动执行引擎的功能,协调虚拟人和操作物体的交互活动,控制虚拟场景的变化。本系统的应用有效地解决了油田安全作业培训的成本、安全和效果问题。     

蚁群一条件禁忌混合计算智能算法的Petri网路径寻优

Petri网（PN）的路径寻优问题一直是PN研究与分析中的重点和难点,尤其是研究、开发大型复杂PN的路径寻优智能算法将面临更大的挑战。根据传统蚁群算法（ACO）路径寻优特点,结合PN变迁规则,提出一种蚁群：奈件禁忌（ACO—CTSJ混合计算智能算法求解Petri网路径寻优问题。算法中,Petri网中的令牌类比成AC0中的蚂蚁,令牌／蚂蚁在变迁的过程中将信息素留在所经过的变迁中,通过信息素调整、控制令牌／蚂蚁的变迁,最终找到最短时延的变迁路径。寻优过程中,引入TS算法,根据不同奈件通过禁忌最优解中的变迁,使令牌／蚂蚁在寻优过程中能跳曲局部最优解,从而有效防止ACO算法路径寻优过早陷入局部最优解．仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性。     

分布式车间生产维修联合调度仿真优化方法

分布式车间生产调度是企业实现高效生产的一个核心问题,而预防性维修作为保证车间设备安全性和可靠性的重要手段,应纳入生产决策的范围.针对设备维修导致的生产延迟问题,提出了一种辅助校正的仿真优化方法,建立了联合生产和预防性维修调度问题的数学模型和仿真模型,将基于序列交换的遗传算法与仿真校正的优化方法相结合,形成了快速仿真优化...     

基于维修仿真的人体疲劳分析

在维修工程领域,对产品的人机工程学分析逐渐引起人们的重视,人体的疲劳分析是其重要组成部分。该文提出了一种基于维修仿真的人体疲劳分析方法,该方法首先利用虚拟人创建维修仿真过程,然后通过动态提取虚拟人在该过程中的动作数据,计算人体执行不同动作所消耗的代谢能量,最后分析评判人体在维修过程中的疲劳程度。通过建立人体疲劳分析原型系统,并针对空间站维修仿真进行实例验证,试验结果表明了该方法的有效性。