基于Petri網(wǎng)和面向?qū)ο蠹夹g(shù)的FMS柔性仿真環(huán)境研究.pdf

1、柔性制造系統(tǒng)(FMS)是目前正在迅速發(fā)展的一種適應(yīng)多品種、小批量生產(chǎn)的高效制造系統(tǒng)，具有高技術(shù)、高風(fēng)險、投資大的特點(diǎn)。要充分發(fā)揮FMS的潛在優(yōu)勢，就必須在FMS的設(shè)計規(guī)劃階段對其靜態(tài)和動態(tài)性能進(jìn)行全面深入地分析研究。計算機(jī)仿真技術(shù)是FMS實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)的重要工具。 當(dāng)前的許多FMS仿真環(huán)境雖然采用了Petri網(wǎng)和面向?qū)ο蠹夹g(shù)，但往往不能很好的將這兩種技術(shù)融合起來。Petri網(wǎng)作為一種在邏輯層次對離散事件系統(tǒng)進(jìn)行建模和分析的方法

2、，能夠深刻的刻畫系統(tǒng)的控制和運(yùn)行過程。但在實(shí)際應(yīng)用中存在系統(tǒng)對象建模過程不直觀，系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)過多不易組織等問題。面向?qū)ο蠹夹g(shù)作為當(dāng)前一種較為成熟的系統(tǒng)分析、建模方法，能夠使我們分析、設(shè)計和實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的方法與我們認(rèn)識客觀世界的過程盡可能的一致。本文所論述的FMS仿真環(huán)境充分利用了這兩種技術(shù)的特點(diǎn)，能夠運(yùn)用面向?qū)ο蠓椒ㄟM(jìn)行系統(tǒng)靜態(tài)對象建模，運(yùn)用Petri網(wǎng)進(jìn)行系統(tǒng)動態(tài)運(yùn)行過程建模和仿真。 FMS區(qū)別于一般的自動化制造系統(tǒng)的最大區(qū)別在于

3、它的柔性特征。在現(xiàn)有的各類FMS仿真軟件中，仿真軟件中的對象一般在系統(tǒng)開發(fā)階段就已經(jīng)完全確定了。因而，仿真軟件只能適應(yīng)FMS系統(tǒng)一定范圍內(nèi)的變化。當(dāng)FMS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)生較大的改變時，仿真軟件往往不能很好的適應(yīng)這種變化。為了改變這種情況，本文在前人研究的基礎(chǔ)上提出了一種新的仿真軟件構(gòu)架：基于00＿Petri(Object-Oriented Petrinets)構(gòu)件的柔性仿真環(huán)境。這種構(gòu)件具有靈活的變化能力和組織形式，其開放的結(jié)構(gòu)能夠適應(yīng)FM

4、S系統(tǒng)不斷變化的應(yīng)用需求。 全文的內(nèi)容分為以下幾部分： 1. 作為本文應(yīng)用背景的FMS系統(tǒng)簡介，F(xiàn)MS仿真方法的概述： 2.Petri網(wǎng)理論及其當(dāng)前Petri網(wǎng)研究狀況的介紹，歸納總結(jié)了 面向?qū)ο驪etri網(wǎng)、時間Petri網(wǎng)和著色Petri網(wǎng)理論： 3. 本FMS仿真環(huán)境的構(gòu)架設(shè)計。給出了系統(tǒng)功能模塊的劃分，系 統(tǒng)對象的層次結(jié)構(gòu)，00＿Petri網(wǎng)構(gòu)件的定義和性質(zhì)，以及系統(tǒng)