一类柔性制造系统的死锁预防策略

针对一类柔性制造系统的ES3PR网模型提出了一种死锁预防策略.基于Petri网和信标的理论,我们将可被清空的信标分为基本信标和从属信标.引入多步迭代的思想,给每个基本信标添加两类控制库所普通控制库所和加权控制库所,在满足一定条件时控制所有的从属信标.从而得到结构更简单、活性更强的Petri网系统.     

带有限缓冲区的知识化制造单元无死锁调度

鉴于制造系统无死锁随机调度问题研究的缺乏,在加工时间、工件到达以及产品需求到达均为随机的生产环境下,研究了带有限缓冲区的知识化制造单元无死锁随机调度问题.针对自动机对定量指标描述能力的不足,首先给出了一种费用自动机概念.在同时考虑工件加工、库存以及缺货费用的情况下,采用无限时域折扣准则下马尔可夫链建立了单元的费用目标函数,通过一致化技术对目标函数进行离散化处理,得到目标函数的随机动态规划模型,分析并证明了单元最优目标值函数的性质.为了克服离散状态空间组合所产生的维数灾问题,提出了一种基于仿真和函数逼近的启发式近似动态规划算法对模型进行求解.在上述研究基础上,构建了一种单元无死锁随机调度策略,以保证单元安全高效地运行.最后,通过实例研究对无死锁调度策略进行了验证.     

井下机车运输调度的资源分配模型及无死锁优化调度

对井下机车运输系统进行无死锁调度和性能优化, 首先, 建立三种不同调度策略下的资源分配Petri网模型, 设计对应调度策略下无死锁标识的最大边界设置算法, 证明了调度策略在最大标识边界设置下的无死锁性. 然后, 以最小化时耗和能耗为优化目标, 利用遗传算法, 采用变迁标号的自然编码方式, 通过检查变迁的引发条件检测染色体的可行性, 修复不可行的染色体使其对应的调度满足资源约束, 从而保证了算法所利用的所有染色体均可对应系统的可行调度, 最后进行实例仿真. 设计的无死锁调度的最大标识边界设置算法和遗传算法为井下机车的运输调度提供了可靠的理论基础.     

基于面向对象赋时Petri网的出入库系统建模

采用面向对象的赋时Petri网(ObjectOrientedTimedPetriNet,OOTPN)来讨论自动化立体仓库出入库(AS/RS)调度的建模问题。首先,对立体仓库的出入库调度元素进行分类和抽象聚合,得到系统的类关系;然后,在此基础上建立了由六个子模块组成的立体仓库出入库调度的OOTPN模型;最后,分析了该模型的死锁问题。     

基于HLA/RTI的分布式交互仿真中的死锁问题研究

从避免死锁的角度出发,深入地研究了RTI实现中的保守同步协议,并分析了RTI中为预防死锁的发生所采取的策略。在HLA标准下,其中重要的一点就是通过引入Lookahead以使时间管理机制能够得到更多的信息,这样可以有效地解决保守算法中的死锁问题。但如果物理系统出现死锁,那么基于HLA/RTI进行仿真时,仿真系统还是会出现死锁。最后,以一个机床加工系统为例进行了仿真,证实了上述看法的正确性。     

FMS建模和形式化验证

提出了一种FMS的建模方法,此方法是基于时间自动机模型。运用模型检查工具UPPAAL来进行建模,仿真和验证。由于时间的因素被考虑到建模方法中,因此FMS的调度和控制问题可以被集成到这个模型中。在系统的行为被控制的同时,可以保证系统的性能指标。从而最优调度和最优控制可以得到检查和验证。     

并行测试中死锁避免的设计与仿真

设计了一个双通道运算放大器芯片SD358D的并行测试仿真实例。实例中应用USB数据采集卡和HPVEE软件组成的虚拟仪器对两路放大器的三个指标进行并行测试。由于两个测试任务共享仪器资源,容易发生死锁。为了解决并行测试中的死锁问题,首先为并行测试建立Petri网模型,模型中的变迁发射序列与系统任务调度路径一一对应,利用遗传算法搜索模型中无死锁的序列,然后控制系统按照这些无死锁的路径调度测试任务,就可以有效避免死锁的发生。最后通过实验结果,验证了该方法的正确性。     

基于Petri网模型的柔性制造系统优化调度

柔性制造系统（flexible manufacturing system, FMS）调度问题属于NP难题, 针对该问题利用赋时库所Petri网（timed place Petri net, TPPN）对FMS进行建模, 在此基础上, 提出了利用改进的嵌套分区（nested partitions, NP）算法对建立的TPPN模型进行优化调度. 采用来自半导体制造的末端测试系统 数据做数值试验, 结果表明, 基于TPPN模型的改进嵌套分区优化调度算法较其它常用算法具有更 好的平衡指数, 可有效降低最大完工时间.     

仿真网格中预防死锁的资源分配方法及其仿真分析

仿真网格中资源协同分配是资源组织和调度的一个重要组成部分,如何避免仿真应用之间的死锁是资源协同分配过程中需要解决的重要问题。通过对仿真网格中死锁原因的分析,对死锁的特点进行了描述。根据解决死锁问题的不同策略,提出了仿真网格中基于原子事务预防死锁的资源协同分配方法,并根据应用的不同资源分配方案给出了具体算法。通过理论分析并结合仿真试验研究了该算法在资源协同分配过程中的性能,试验证明使用该方法不仅能够避免应用资源分配过程中的死锁,与其它方法相比,还能获得好的资源分配性能。     

全节点空间MPI同步通信死锁检测

针对全节点空间上MPI同步通信程序死锁检测的现有穷举方法的弱点,提出了该场景中MPI程序的两种参数化模型:一次参数化模型和二次参数化模型.通过分析一次参数化模型的一类不变式的性质,给出了该模型的死锁检测算法.提出了同构节点空间的一系列概念和性质并由此设计出该算法的几种优化方法,以加快某些特定程序模型死锁检测的过程.仿真实验表明该算法及其优化方法比现有方法的性能提高若干数量级.     

一种开发FMS通用仿真系统的方法

针对大多数FMS仿真系统功能单一、应用范围狭窄的问题，运用面向对象的方法设计并实现了一种可以仿真多种类型FMS的通用仿真系统。在此系统上可以任意配置车间内的资源，加工具有任意工艺流程的工件，灵活选取多种控制策略算法，并提供多种分析仿真结果．上述功能为研究车间配置方案的合理性和各种策略算法的有效性提供了良好的环境。本文介绍了仿真系统中设备类库的设计、各个设备对象协作完成Jobshop车间仿真的方法和实现通用性的组态技术．     

柔性制造系统任务成功性模型

本文针对ＦＭＳ在完成任务过程中，系统或系统的某些单元发生了不超过规定时间内修复且不影响任务完成的故障情况，给出任务成功性的定义，典型情况的任务成功度模型和ＦＭＳ多任务成功性模型。本文作者所提的ＦＭＳ任务成功性模型已应用于北京和长春ＦＭＳ试验中心，为合理评估两个中心的广义可靠性提供了理论依据。     

基于有限容量库所方法的死锁防止算法

针对变迁均可控、可观的推广Petri网,给出了一种防止死锁的算法.该算法基于将死锁防止问题转化为控制规范的迭代算法和将控制规范施加到被控对象上的有限容量库所方法.它相对于只能面向某一类网的死锁防止方法,在通用性上有了很大改进;而且设计的控制器是结构型的,在线计算少、执行快;不过由于是迭代算法,有时离线计算量较大.最后用一个示例说明了该算法,并进行了进一步的讨论.     

HLA时间管理中死锁的研究

时间管理服务是高层体系结构HLA（High Level Architecture）的重要组成部分,而考虑不全面的时间推进机制和算法会导致死锁,进而导致整个仿真系统无法向前推进。从零前瞻量、时间管理策略、时间管理算法以及死锁的解除等方面对分布式仿真中的死锁问题进行了多方面的研究,探讨了死锁发生时系统所具有的一系列现象,论证了发生死锁和不可能发生死锁时的各类情形.讨论了死锁出现的原因,对Frederick算法及身高测量法存在的不足之处进行了修正,提出了一种严格序算法,并证明了这种方法不会产生死锁现象。在设计一个联邦时可考虑使盟员灵活地使用保守和乐观两种时间推进机制,并在对保守盟员计算GALT时使用序算法,这样就可以在仿真过程中有效地避免死锁的产生。     

HLA时间管理中死锁的解除

时间管理服务是高层体系结构HLA(High Level Architecture)的重要组成部分，而考虑不全面的时间推进机制和算法会导致死锁，进而导致整个仿真系统无法向前推进。讨论了死锁出现的原因，对Frederick算法存在的不足之处进行了修正，提出了改进的身高测量法，并证明了这种方法不会产生死锁现象。在设计一个联盟时可考虑使盟员灵活地使用保守和乐观两种时间推进机制，并在对保守盟员计算GALT时使用改进的身高测量法，这样就可以在仿真过程中有效地避免死锁的产生。     

一体化制造系统仿真软件（IMSS）在FMS设计中的应用

本文重点介绍了一体化制造系统仿真软件（ＩＭＳＳ）在ＦＭＳ设计中的应用，包括ＩＭＳＳ的功能简介，仿真模型的建立、运行、监控和分析，并给出几个应用实例。     

基于堆垛机服务能力的板材加工FMS仿真研究

结合板材加工柔性制造系统（FMS）的开发，进行板材加工FMS仿真实验研究。给出了堆垛机最大服务能力的判据。以堆垛机的服务能力为依据，以改变堆垛机的参数、高工规则以及加工单元数量为手段，通过仿真实验，总结了板材加工FMS的基本设计原则和调度规律。上述成果已经在国产板材加工FMS的开发中得到初步应用。     

Primary Structural and Quantitative Analysis of Infeasible Solution to Job shop Scheduling Problem

1　IntroductionTheJobShopSchedulingProblemisawell-knownNP-hardproblem,whichattractslotsofmathematiciansallovertheworldspendingmuchtimeandenergyinthisfield.Uptonowtherearemanyefficientheuristicalgorithms,whichhadalreadybeendeveloped,buttheinfeasiblesolutioncertainlypossessesthemajorityofsearchspacewhichhasinfluencedtheefficiencyofthesealgorithms.Atthemoment,noonehasbeenfoundtobededicatingtothequantitativeanalysisoftheinfeasiblesolutionproblem.InthispaperthestructureofinfeasiblesolutiontoJSS…