近十多年来,随着柔性制造和灵捷制造等先进生产模式的普遍应用,自动制造系统中死锁和阻塞往往会引起灾难性的后果,因而死锁的研究受到了广泛关注.对系统死锁的有效处理成为获得高生产率和经济效益的关键问题.图论、自动机和Petri网是研究系统死锁的主要方法,其中以Petri网方法最为广泛.本项目拟基于申请者提出的Petri网的基本信标理论,深入研究高度资源共享、高度自动化以及资源故障、资源动态配置等复杂控制需求下的自动制造系统的死锁预防(Deadlock Prevention,而非Avoidance) 策略.主要内容有Petri的基本信标理论;活性Petri网监督控制器的存在性研究;复杂控制需求下的活性Petri网监督控制器的设计理论与方法体系研究以及Petri网控制器的结构与行为优化问题. 本项目的研究, 对于一般离散事件系统监督控制理论同样具有重要意义和价值.
随着自动化和计算机技术的发展, 自动制造系统的死锁问题的研究受到了广泛关注. 图论, 自动机和Petri网理论是研究资源分配系统死锁问题主要工具, 其中以Petri网方法最为普遍. Petri网的信标是死锁分析和控制的重要基础. 然而, 传统基于信标的死锁控制方法有计算复杂性, 结构复杂性和行为许可性等问题. 本项目基于Petri网的基本信标理论, 研究高度资源共享高度自动化的自动制造系统的Petri网控制器的设计问题, 力求解决传统信标方法所带来的以上三个问题: 即计算复杂性, Petri网控制器的结构复杂性以及控制器许可行为的受限性. 经过三年的研究, 课题组在诸多方面取得了较好的成果, 发表(含已经录用)论文50多篇, 主要成果如下: (1) 证明了在任何Petri网中, 基本信标的数量小于或者等于库所变迁数量的最小值. (2) 从属信标的可控性可以由基本信标的可控性确定, 从而避免了显式地控制从属信标. (3) 在理论上得到Petri网控制器的结构复杂性和网规模的线性关系, 而在此之前, Petri网控制器的结构和网规模一直被认为是指数关系. (4) 提出了多种死锁控制策略.