基于Petri网的生产系统仿真研究

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基于扩展Petri网的机车电路仿真技术及其应用研究的开题报告

基于扩展Petri网的机车电路仿真技术及其应用研究的开题报告

基于扩展Petri网的机车电路仿真技术及其应用研究的开题报告1. 研究背景和意义机车电路是铁路机车的关键部件,其设计与维护对机车运行的安全和可靠性至关重要。

传统的机车电路设计和测试方法主要依赖于物理试验,这种方法存在时间长、成本高、效率低等问题,且易受到环境影响。

因此,发展基于计算机仿真的机车电路设计和测试技术有着重要的意义。

Petri网是一种强大的建模和分析工具,已被广泛应用于系统设计、可靠性分析等领域。

扩展Petri网是Petri网的一种变种,具有更强的建模能力和分析能力。

将扩展Petri网应用于机车电路仿真可以有效地提高机车电路设计的效率和可靠性。

2. 研究目标和内容本研究旨在开发一种基于扩展Petri网的机车电路仿真技术,并探索其在机车电路设计和测试中的应用。

具体研究内容包括:(1)基于扩展Petri网的机车电路建模方法和仿真算法研究;(2)机车电路仿真平台的开发和实现;(3)基于仿真平台对机车电路进行测试和优化;(4)通过实验验证技术的有效性和可行性。

3. 研究方法和技术路线本研究采用文献研究法、理论分析法和实验研究法相结合的方法,具体技术路线如下:(1)调研扩展Petri网在系统建模和分析中的应用;(2)研究机车电路的功能特点及相关技术标准;(3)基于扩展Petri网建立机车电路模型,并提出相应的仿真算法;(4)开发机车电路仿真平台,实现建模和仿真功能;(5)利用仿真平台对机车电路进行测试和优化;(6)通过实验验证技术的有效性和可行性。

4. 预期成果和意义预期成果有以下几点:(1)开发一种基于扩展Petri网的机车电路仿真技术,提高机车电路设计的效率和可靠性;(2)搭建机车电路仿真平台,实现机车电路的建模、仿真和验证;(3)开展相关测试实验,验证技术的有效性和可行性;(4)形成一系列相关论文和技术报告,为机车电路设计和测试提供新的思路和方法。

此外,本研究还将推动扩展Petri网在系统建模和分析领域的应用,具有一定的理论和应用意义。

Petri网性能仿真的研究与实现的开题报告

Petri网性能仿真的研究与实现的开题报告

Petri网性能仿真的研究与实现的开题报告以下是一份关于“Petri网性能仿真的研究与实现”的开题报告:一、题目Petri网性能仿真的研究与实现二、研究背景Petri网模型是一种基于图形理论的建模方法,广泛应用于系统建模、性能分析、形式化语言等领域。

性能分析是Petri网研究应用的重要方面之一,通过性能分析可以评估系统的性能指标,如吞吐率、延迟、资源利用率等等。

由于Petri网模型具有可视化、形式化、模块化和扩展性等优点,使得Petri网模型在性能分析领域得到了广泛的应用。

然而,Petri网性能仿真在一些应用场景下,如大规模复杂系统的仿真,整个过程到达状态清空后的仿真,需要较高的计算性能和时间效率,因此,在保证结果准确性的情况下,进行优化计算是非常必要的。

基于此,本课题将研究Petri网性能仿真的优化计算方法,以期提高仿真的效率和准确性。

三、研究内容本课题的研究内容主要包括以下几个方面:1. 构建Petri网性能仿真模型通过对Petri网的基本元素的建模,包括库所、变迁和弧等基本元素及其相应的权重值,建立Petri网性能仿真模型。

2. 实现Petri网性能仿真算法及其优化基于Petri网性能仿真模型,实现可靠、高效且准确的仿真算法,并进行优化。

3. 进行性能仿真实验通过实验,探究优化方法对仿真性能的影响,分析出适用场景,并进行性能比较。

四、研究意义本课题的研究意义主要表现在以下几个方面:1. 提高Petri网性能仿真的效率和准确性,适用于大规模、复杂的系统仿真。

2. 探究优化方法的适用场景,为系统性能分析提供优化方案。

3. 基于Petri网性能仿真模型,可以延伸到其他模型的性能分析上。

五、研究方法本课题研究采用以下几个方法:1.文献调研:通过对Petri网性能仿真和相关优化方法的文献调研,了解国内外其它相关学者现状和进展。

2.理论研究:对Petri网性能仿真和优化算法进行理论研究,以了解其原理和优缺点。

基于Petri网的飞机装配生产线建模与仿真分析

基于Petri网的飞机装配生产线建模与仿真分析
用 率等 指标 分析 仿真 数据 提 出优 化方 案 , 以达 到优
化 飞机 装配 生产 线 的 目的 。
收 稿 日期 :0 0—1 —1 21 1 2
站 的工作 率 、 待 率 以及 阻塞 率 ; 济 指 标 主 要 考 等 经
虑 构 建成 本 、 营成 本 、 期 效 益 等 。 由于 目前 尚 运 预 无 法从 经济 性 的角度 考虑 , 以 主要是 从技 术指 标 所
备 利用率 、 生产 柔 性 等 指 标 , 合 e —Pa t 个 结 M l 这 n 具体 的软件 在其 中直 接 能 够 实 现 的还 有 各 个 工 作
的仿真软件 e M—P n , 1 t完成 飞机装配生产线 的仿 a
真, 最后 根据 生 产 率 、 待 队 长 、 待 时 间 、 备 利 等 等 设
究 比较 成功 J 。 由于 飞机装 配过 程 复杂 并且 以手 工业 为 主导 ,
图 1 生产 线 建模 仿 真基 本 流 程
1 2 飞机 装 配 生 产 线评 价 方 法 .
飞机 装 配 生产 线 的规 划 方案 评 价 涉 及众 多 指
导致 一般 的建 模 方 法 难 以满 足 飞 机 装 配过 程 的建 模, 而直 接 以飞机 装 配过 程建 模 为研究 对 象 的技术 成果 又 比较 少 , 以本 文运 用 分 层 次 P ti 所 er 网对 飞

现 代 设计 与先 进 制造技 术 ・


叶 文华
基 于 P t 网 的
基 于 P ti 的 飞 机 装 配 生 产 线 建 模 与 仿 真 分 析 er 网
孙 星 , 文 华 叶
( 南京 航空 航 天大 学 机 电学 院 , 江苏 南京

基于Petri网的物流仓储系统建模与仿真的开题报告

基于Petri网的物流仓储系统建模与仿真的开题报告

基于Petri网的物流仓储系统建模与仿真的开题报告一、研究背景与意义随着物流行业的不断发展,物流仓储系统在现代物流链中扮演着重要的角色。

仓储系统的效率直接影响着物流运输的效率,以及货物的运输成本。

因此,如何提高仓储系统的效率,成为了当前物流行业亟待解决的问题之一。

建立一个可靠的仓储系统模型和仿真平台,可以有效地帮助企业预测和评估仓储系统的运作情况,发现问题并及时解决。

传统的仓储系统建模方法主要采用排队理论,但是排队理论仅仅考虑仓储系统的一部分参数,对于整个系统的仿真过于简单,无法反映真实的仓储系统运行情况。

基于Petri网的系统仿真方法,可以有效地模拟高度复杂的系统,并进行系统状态的可视化表达,以便更加清晰地了解其内部运作机理,为改进系统提供可靠的信息支持。

二、研究内容本文旨在通过建立基于Petri网的物流仓储系统模型,探究系统的运作流程和优化方案,具体研究内容包括:1. 建立基于Petri网的物流仓储系统模型,包括系统中的主要节点和流程。

2. 对系统中的关键节点进行性能分析,确定系统中的瓶颈点和瓶颈因素,提出优化方案。

3. 运用模型进行仿真实验,对模型的合理性和仿真结果进行验证和分析,比对仿真结果和实际运行数据,进行误差分析。

4. 基于仿真结果,提出优化方案,优化仓储系统的运作效率。

三、研究方法1. Petri网分析方法:通过建立Petri网模型,将物流仓储系统的运作流程进行可视化描述,并进行系统性能分析。

2. 系统仿真方法:使用仿真软件建立模型,模拟仓储系统运作过程,对不同方案进行对比和性能分析。

3. 统计分析方法:对仿真结果和实际运行数据进行统计和分析,评估模型的准确程度和可靠性。

四、研究计划第一年:完成文献调研,深入了解物流仓储系统的建模与仿真方法;初步构建基于Petri网的物流仓储系统模型,并进行可行性分析;第二年:深入研究Petri网系统建模方法,完善仓储系统模型,并进行性能分析;运用仿真软件对仓储系统进行仿真实验,并比对仿真结果和实际运行数据;对仿真结果进行分析,提出优化方案。

基于Petri网的维修保障过程建模仿真与调度研究的开题报告

基于Petri网的维修保障过程建模仿真与调度研究的开题报告

基于Petri网的维修保障过程建模仿真与调度研究的开题报告题目:基于Petri网的维修保障过程建模仿真与调度研究一、研究背景和意义在现代工业生产中,设备或系统的故障是很常见的一件事情,这时维修保障过程的高效率和及时性就显得尤为重要。

Petri网作为一种强大的建模工具,其特点是简明易懂、运算方便、表达能力强,已经被广泛应用于系统建模、仿真和调度等领域。

因此,本课题旨在利用Petri网对维修保障过程进行建模、仿真和调度研究,以提高维修保障工作的效率和精度,具有重要的研究意义。

二、研究内容和方法本课题研究内容主要包括以下几个方面:1. 维修保障过程建模:将维修保障过程进行建模,并利用Petri网对其进行描述和分析,以形成完整的模型。

2. 维修保障过程仿真:基于建立的模型,采用Petri网仿真工具对维修保障过程进行仿真模拟,观察维修保障过程中的各项参数和指标,如故障等待时间、故障处理时间、维修保障效率等。

3. 维修保障过程调度:根据仿真结果,利用调度算法对维修保障过程中的任务进行调度,使得系统能够以最优的方式完成任务,提高维修保障效率。

研究方法主要包括文献资料查阅、理论分析、Petri网建模、仿真模拟和算法设计等方面。

三、研究目标通过本课题的研究,主要目标是:1. 建立一种有效的维修保障过程的Petri网模型,对维修保障过程进行深入分析和研究。

2. 利用Petri网仿真工具对维修保障过程进行仿真模拟,并研究各项参数和指标的变化规律。

3. 设计合适的调度算法,以提高维修保障效率和精度。

四、研究计划本课题的研究计划为:1. 前期准备阶段(1个月),主要包括文献资料查阅、理论分析和Petri网基础学习等方面。

2. 维修保障过程建模阶段(2个月),主要是将维修保障过程进行建模,并探讨模型的优化方法。

3. 维修保障过程仿真阶段(2个月),主要是利用Petri网仿真工具对维修保障过程进行仿真模拟,分析各项参数和指标的变化规律。

基于Petri网的产品开发过程建模及系统性能分析的开题报告

基于Petri网的产品开发过程建模及系统性能分析的开题报告

基于Petri网的产品开发过程建模及系统性能分析的开题报告一、研究背景及意义Petri 网作为描述并发系统的一种重要工具,在许多领域得到广泛的应用,如工程、自动化、计算机科学、制造业、生产等领域。

Petri 网在产品开发过程中的应用,可以描述产品从设计到投产全过程的各项任务,包括项目进度、任务分配、资源分配、任务优先级等等,能够较好地模拟产品开发过程的各类情景,是实现产品开发过程管理的重要手段。

因此,基于Petri网的产品开发过程的建模及系统性能分析研究有着广泛的实际意义和工程应用价值。

二、研究内容及目标本研究的主要内容是基于Petri网的产品开发过程的建模及系统性能分析,从以下三个方面展开研究:1.产品开发模型的建模:从Petri网模型及工程应用的实际需求出发,建立相应的产品开发模型,通过定义Petri网的元素与参数进行模型描述,从而实现对产品开发中的各个环节的精细化描述;2.产品开发过程的性能分析:基于Petri网的性能分析方法研究产品开发过程的性能分析,通过建立性能评价指标体系对产品开发过程进行综合评价,以期提高产品开发过程的效率和质量,并为效果优化提供理论依据;3.应用实例分析:通过应用实例分析,验证基于Petri网的产品开发过程的建模及系统性能分析方法的可行性和实用性,同时通过案例研究探索基于Petri网的产品开发过程的应用场景与展望。

三、研究方法及技术路线1.文献调研:了解Petri网及产品开发模型的相关研究现状,了解Petri网模型在产品开发领域的应用及现状。

2.模型建立:对产品开发过程进行建模,采用Petri网模型的相关理论知识和方法,建立基于Petri网的产品开发过程的模型。

3.性能分析:基于Petri网的性能分析方法对产品开发过程的性能进行分析,建立性能评价指标体系,探讨产品开发过程的性能优化方法。

4.应用实例分析:以真实企业的产品开发过程为研究对象进行基于Petri网的产品开发过程建模,并进行性能分析,来验证基于Petri网的产品开发过程的建模及系统性能分析方法的可行性和实用性,同时通过案例研究探索基于Petri网的产品开发过程的应用场景与展望。

《2024年基于Petri网的混流装配线平衡问题研究》范文

《2024年基于Petri网的混流装配线平衡问题研究》范文

《基于Petri网的混流装配线平衡问题研究》篇一一、引言随着制造业的快速发展,混流装配线作为一种灵活的生产方式,在汽车、电子等行业中得到了广泛应用。

然而,混流装配线的平衡问题一直是制造业面临的重要挑战。

为了解决这一问题,本文提出了一种基于Petri网的方法来研究混流装配线的平衡问题。

二、Petri网理论基础Petri网是一种数学模型,可以用于描述系统的状态和行为。

在制造业中,Petri网可以用于描述生产过程中的各种事件和状态,从而为生产线的平衡提供有力的工具。

Petri网由有向边、节点和库所等元素组成,可以方便地描述系统的并发、冲突和层次结构等特点。

三、混流装配线平衡问题的描述混流装配线平衡问题是指在满足一定约束条件下,如何合理安排各工位的工作量,使得整个装配线的生产效率最高。

约束条件包括产品种类、工艺流程、设备能力等。

在混流装配线中,不同产品的生产过程可能存在交叉和重叠,因此需要合理安排各工位的工作量,以实现生产线的平衡。

四、基于Petri网的混流装配线平衡方法针对混流装配线平衡问题,本文提出了一种基于Petri网的解决方法。

首先,根据生产过程中的各种事件和状态,构建Petri网模型。

然后,通过分析Petri网中的库所和有向边等元素,确定各工位的工作量和生产效率。

最后,根据生产线的约束条件和目标函数,优化Petri网模型,得到最优的工位安排方案。

五、实验与分析为了验证本文提出的方法的有效性,我们进行了一系列的实验。

实验结果表明,基于Petri网的混流装配线平衡方法可以有效地提高生产效率,降低生产成本。

同时,该方法还可以方便地描述生产过程中的各种事件和状态,为生产线的优化提供了有力的工具。

六、结论与展望本文提出了一种基于Petri网的混流装配线平衡方法,通过构建Petri网模型,可以方便地描述生产过程中的各种事件和状态,从而为生产线的优化提供有力的工具。

实验结果表明,该方法可以有效地提高生产效率,降低生产成本。

建模与仿真(petri网部分)案例分析

建模与仿真(petri网部分)案例分析

建模与仿真(petri网部分)案例分析建模与仿真是一种将现实世界的系统抽象成数学模型,并通过计算机模拟来分析系统行为和性能的方法。

Petri网是一种常用的建模工具,它能够描述并发系统的行为和状态变化。

以下是一个关于银行取款系统的Petri网建模与仿真案例分析: 1. 系统描述:假设有一个银行取款系统,包括一个ATM机和多个用户。

ATM机有两个状态:空闲和忙碌。

用户可以进行取款操作,当ATM机空闲时可以直接进行取款,当ATM机忙碌时需要等待。

2. 建模:首先,我们需要定义Petri网的元素。

在这个案例中,我们有以下元素:- 位置(Place):ATM空闲、ATM忙碌、用户等待队列- 变迁(Transition):用户取款、ATM机空闲、ATM机忙碌、用户离开然后,我们需要定义这些元素之间的关系。

在这个案例中,我们有以下关系:- 用户取款前需要ATM机空闲- 用户取款后ATM机变为忙碌状态- 用户等待队列中有用户时,ATM机空闲时用户可以取款- 用户取款后可以选择离开或继续等待3. 仿真:通过定义好Petri网的元素和关系,我们可以使用仿真工具来模拟系统的行为和性能。

在仿真过程中,我们可以调整系统参数(如用户到达速率、ATM机服务时间等)来观察系统的响应和效果。

例如,我们可以通过仿真来回答以下问题:- 用户平均等待时间是多少?- ATM机的利用率是多少?- 用户离开的平均时间是多少?通过不断调整参数和观察仿真结果,我们可以优化系统设计,提高系统的性能和效率。

总结:建模与仿真是一种重要的系统分析方法,可以帮助我们理解系统的行为和性能。

Petri网是一种常用的建模工具,可以描述并发系统的行为和状态变化。

通过定义Petri网的元素和关系,并使用仿真工具进行模拟,我们可以分析系统的行为和性能,并优化系统设计。

基于Petri网建模的离散生产系统仿真优化研究的开题报告

基于Petri网建模的离散生产系统仿真优化研究的开题报告

基于Petri网建模的离散生产系统仿真优化研究的开题报告一、问题描述离散生产系统(DPS)是一种由离散事件控制方法控制的生产系统。

因为其适应性、可重复性、可控性等特征,DPS被广泛应用于制造业和其他领域。

Petri网是一种描述离散事件系统的强大工具,可以用来表示DPS中的各个部分以及它们之间的交互。

通过Petri网建模和仿真,我们可以定量地评估DPS的性能和可靠性,以便改进系统中的瓶颈和不足。

本研究旨在利用Petri网建模和仿真的方法来优化DPS的性能。

具体来说,我们将研究以下问题:1.如何使用Petri网建模DPS?2.如何使用Petri网模拟DPS的行为?3.如何评估DPS的性能?4.如何优化DPS的性能?二、研究目的基于上述问题,本研究的目的是:1.建立一个基于Petri网的DPS模型,并在该模型上进行仿真研究,以了解系统中的问题和瓶颈。

2.通过对仿真结果的分析,确定DPS的关键性能指标,并设计相应的评估方法,以便系统的性能可以被精确地测量。

3.利用优化算法和仿真工具来寻求DPS的最优方案,以便系统可以达到最佳性能。

三、研究内容为实现上述目的,本研究将着重研究以下内容:1. Petri网建模方法:研究Petri网的基本概念、语法和语义,并建立DPS的Petri网模型。

2. Petri网仿真方法:研究Petri网仿真器的原理和实现,并使用仿真器对DPS进行仿真分析。

3. 性能分析方法:分析仿真结果,确定系统的关键性能指标,并设计相应的评估方法。

4. 最优化方法:利用优化算法和仿真工具进行DPS的最优化设计,以达到最优性能。

四、研究方案本研究将采取以下步骤:1.文献调研:对Petri网建模、仿真和优化的相关文献进行综述和归纳,了解国内外研究现状和发展趋势。

2.研究Petri网:对Petri网的基本概念、语法和语义进行深入研究,以便建立DPS的Petri网模型。

3.建立DPS模型:基于所研究的DPS,建立其Petri网模型,包括行动、事件、库存、管理和监控等部分。

基于Petri网的生产物流系统建模与仿真的开题报告

基于Petri网的生产物流系统建模与仿真的开题报告

基于Petri网的生产物流系统建模与仿真的开题报告一、选题背景及意义随着现代制造业的发展,生产物流系统成为企业发展中必不可少的重要部分。

对于生产物流系统的优化和管理,建立可靠的模型是十分必要的。

Petri网作为一种可视化的工具,适用于建模和分析系统。

因此,基于Petri网的生产物流系统建模与仿真具有重要的理论和实际意义。

本研究旨在基于Petri网的理论和方法,对生产物流系统进行建模与仿真。

通过模型的建立和仿真分析,实现生产物流过程的优化和效率提升,达到降低成本、提高产品质量和满足客户需求的目的,为企业管理决策提供重要支持。

二、研究内容1. 生产物流系统的构建及流程分析通过对生产物流系统的构建和流程分析,了解系统的组成结构、作业流程和相关参数等重要信息,为后续建模和仿真工作提供理论基础。

2. Petri网的理论和方法介绍介绍Petri网的理论和方法,包括Petri网模型的基本元素和表示方法、Petri网模型的分析方法及应用程序等,为后续建模和仿真工作提供必要的理论和方法支持。

3. 生产物流系统建模根据系统构建和流程分析的结果,利用Petri网工具对生产物流系统进行建模,包括建立系统模型、描述系统行为、确定状态转移和约束条件等,为后续仿真工作提供基础。

4. 生产物流系统仿真及分析利用建立好的Petri网模型对生产物流系统进行仿真分析,包括性能分析、死锁检测、优化求解等,得出系统行为和优化结果,为企业管理决策提供重要支持。

三、研究方法本研究采用文献资料法、案例分析法、Petri网建模和仿真分析等方法,对生产物流系统进行建模和仿真分析。

其中,文献资料法和案例分析法主要用于对生产物流系统进行构建和分析,Petri网建模和仿真分析法则是本研究的核心方法,用于建立生产物流系统模型和进行仿真分析。

四、预期结果及意义本研究预期通过基于Petri网的生产物流系统建模与仿真,实现生产物流过程的优化和效率提升,得出系统行为和优化结果,为企业管理决策提供重要支持。

PETRI网建模与仿真技术在制造系统中的应用实验报告

PETRI网建模与仿真技术在制造系统中的应用实验报告

PETRI网建模与仿真技术在制造系统中的应用实验报告专业:学号:姓名:1.PETRI网简介Petri网是由德国的Carl Adam Petri在1962年所写的博士论文(用自动机通信)中提出的,Petri先生在论文中使用网状结构模拟通信系统,研究信息系统及其相互关系的数学模型。

四十多年来Petri网的理论日臻完善,己发展成为具有严密的数学基础,多种抽象层次的通用网论。

Petri网的应用涉及各个领域,特别适用于模拟这样的一类系统,即系统中含有相互作用的并行分支。

由于Petri网对带有并发性、异步性、分布式、非确定性、并行性系统的有力描述,已成为目前最有前途的建模工具。

2.实验内容及目的某厂生产的一种吊装设备变速箱主轴,长800mm,最大直径200mm,最小直径50mm,净重50kg。

过去采用锻造毛坯加工制作该零件,劳动强度大,生产成本高。

现通过对该主轴的主要结构尺寸、功用及技术要求进行分析,采用了主轴主体与法兰盘过盈配合联接的方式,使主轴工艺从毛坯选择到一系列的加工过程得到了改进,满足了实际加工的需要。

如上图所示:主轴的前端部为一较大直径的法兰结构,其直径为主轴上的最大直径,其厚度相对较小。

主轴长度大,而且最大直径与最小直径相差较大,属于一种带有局部大直径法兰的轴类件。

该轴是变速箱中传递扭矩的主要零件,它必须具有足够的刚度和强度,有良好的结构形状和形位精度。

主轴材料为45钢,机械加工性能良好。

3.实验过程1)加工工艺过程:根据企业对该产品自身的生产能力要求,并且要满足市场需求综合制定生产计划,考虑到零件尺寸的大小,资金周转、调整费用及仓容量,生产类型为中批生产。

对于中批生产来说,机床设备的可以部分采用流水线布置,部分用专用机床,广泛采用夹具。

最终采用流水线生产,工艺路线以“S”型布置。

根据零件加工要求,工艺路线分为三条如下:(1)主轴主体:备棒料→打中心孔、粗车→钻、扩内孔→精车→检验、作标记;(2)法兰盘:备锻造件→粗车→调质处理→精车→检验、作标记;(3)动力主轴:热装主轴主体与法兰盘→半精车→磨外圆→铣键槽→钻法兰各孔→精车外螺纹→精磨各外圆及锥面→检验、入库。

基于Petri网的装配生产过程建模与仿真分析

基于Petri网的装配生产过程建模与仿真分析
制造 业信总化
仿真 , 蝮 , AD C 建 C , AM, AE C P C ,A P
基 ei 的 配 产 程 模与 真 析 于P r 装 生 过 建 仿 分 t网
杨银 , 路春光 李志弘 ,
( . 理 工 大 学 机 械 工程 学 院 , 1 河北 河北 唐 山 0 3 0 :. 华 大 学 工业 工 程 系 , 京 1 0 8 ) 6 0 9 2清 北 0 0 4
1 引 言
机建模仿 真技术的发展 ,已能够实现对生产线各元素和
过 程 , 过仿 真分 析 找到制 约 生产 率提 高 的瓶颈 环节 , 通 从 而得 出生产 过程 的优 化方案 。
生产 过程 优 化是 提高 生 产效 率 的重要 途 径 。 以往 改 过 程关 系进 行 系统 建模 ,在 虚拟 环境 中研 究 生产 制造 全 进 生产线 多 是依 靠现 场经 验 完成 , 这种 方法 缺少 准 确性 , 难 于快 速 找到 制约 生产 率 提高 的环 节 和关 系 。随着计 算
p o e s h i o a mp c s wh c a fe t t e p o u tv t f t e p o u tln r o n ,a d t e o tmia i n a d r c s ,t e p v t li a t i h c n e f c h r d c i i o h r d c i e a e f u d n h p i z to n y

要: 针对一机 电产 品装配生产线 , 介绍 了应用 F x i 仿真系统进行生产线建模 与仿真 的流程和步骤 , l sm e 研究讨论 了
建立生产线 P ti er网理论模型及 P ti er网模型转换 为 Fe sm 仿真模型的方法。通过生产过程仿真结果 分析 , 到了影 I i x 找

基于Petri网的协同设计过程建模及仿真技术研究

基于Petri网的协同设计过程建模及仿真技术研究

第2章模糊定时高级Petri网技术研究
(a),不确定时(b),确定时
(a)Whenfisimprecise(”Whenfispreci∞
图2-5甲扣s力的示意图
Figure2-5Chartof'I,(P≤,)
甲。

≤力=丝墼Ar雩ea|lr堕apez粤olaGH署z。

型=孥Area粤itrape掣zola6蓦m。

(2-10)
JJ
甲(。

≤厂):垒坐譬等掣2-11)当,是一个确定数据时,假设刃=if,f,f,,),V(e≤厂)计算如下。

Area‘邪J
如图2—5(b)中给出的例子,f≤f时,,r。

中的部分垂直线到左的阴影
脚≤D=笔㈢(2-12)面积所示,当f≥厂时,7/"。

中的部分由垂直线到右的条纹面积所示。

FTN提供关于局部排列的事务的附加信息,这些事件按照它们的可能性进行排列,而不是将它们转变成一个整体的排序。

FTN中包含的计算基本上是重复的加法和实数的比较,并且只对一定的从最初的标记到一个目标标记的有限触发序列是必要的,而且既不需要产生整个(不限期)的状态空间,也不用求解马尔科夫过程的方程式。

因此可以很快的完成这些计算,FTN适合评价限时评论系统的性能。

2.5本章小结
本章首先介绍了Petri网技术和两种主要的Petri网分析方法一基于。

基于Petri网的生产物流系统仿真软件的研究

基于Petri网的生产物流系统仿真软件的研究
1 . 1 Pe t r i网 的 基 本 概 念
下 又 有 可 能 有 若 干 个 变 迁 有 发 生 权 ,其 中 任 意 一 个 发 生 , 又 得 到 新 的 标 识 。这 样 继 续 下 去 , 变迁 的 接连发
生 和标识 的不 断变 化 , 就是 网系统 的运行 [ 3 3 。 1 . 2 P e t r i网 的 图 形 表 示
( 1 )N =( 尸, T, F) 构成 有 向网 , 称 为 ∑的基 网 。 ( 2 )K 、 W、 眠 依 次 为 N 上 的 容 量 函数 、权 函 数 和
标 识 。眠 称 为 ∑ 的 初 始 标 识 。 网系 统 的初 始 标识 描 述 了 被 模 拟 系 统 的 初 始
物 流 系 统 建 模 方 法 , 将 物 流 系 统 的 物 流 过 程 通 过 网 系
统形 象 地表示 出来 。
状态 , 在 初始 标识 % 下 , 可 能有若 干个 变迁有 发 生权 ,
其 中任 意 一个 变 迁 发生 , 就 得 到 一 个 新 的 标 识 .( 不
同的变迁 发 生 , 所 得到 的新 标识 一般 也不 相 同 ) 。在
1 P e t r i 网简 介
基于 P e t r i 网的生产物 流系统仿真软件 的研 究
口 刘 蕊 口 汤 军 社
西安 7 1 0 0 7 2 西北工 业大学 机电学院
摘 要 : 利用 P e t r i 网可 以很 好 地 描 述 离散 事 件 系统 的动 态 、 异 步、 并发等特征 , 并 结合 面 向 对 象 的 思 想 , 建 立 生产 物
( 3)F∈ ( Px )U ( YxP)
( 4)d o m( F) Uc o d( F) = PU T 其 耻

基于Petri网的系统安全性建模与分析技术研究

基于Petri网的系统安全性建模与分析技术研究

实验结果表明,Petri网在系统安全性建模和分析中具有显著的优势。首先, Petri网可以灵活地描述系统的结构和行为,能够准确地模拟实际系统的安全性 和动态行为。其次,Petri网模型可以方便地进行优化和改进,可以帮助我们在 早期发现系统中可能存在的安全隐患,从而减少系统故障的发生。最后,Petri 网模型可以定量地分析系统的可靠性和安全性指标,从而为系统优化提供有力的 依据。
参考内容
引言
随着全球化的不断发展,物流仓储系统在各个行业的重要性日益凸显。有效 的物流仓储系统能够提高供应链的效率,降低成本,从而为企业创造更多的价值。 本次演示将基于Petri网对物流仓储系统进行建模与仿真,旨在深入探讨物流仓 储系统的优化方法和实际应用。
建模
1、模型基本结构
在Petri网中,物流仓储系统模型的基本结构包括仓库布局、货物种类、存 储位置等。仓库布局描述了仓库内的物理结构,如货架、通道等;货物种类指的 是库存中不同种类的商品;存储位置反映了货物的存放位置和存储方式。
结论与展望
本次演示研究了基于Petri网的系统安全性建模与分析技术,探讨了Petri网 在系统安全性建模中的优势和应用。通过实验验证,我们发现Petri网在系统安 全性建模和分析中具有显著的优势,能够有效地提高系统的安全性和稳定性。
尽管本次演示已经取得了一定的研究成果,但仍存在一些不足之处。例如, Petri网在复杂系统建模中可能存在一定的难度,需要更加深入的理论和方法支 持。未来,我们可以进一步探索更加有效的Petri网建模方法和技术,并将其应 用于更加复杂的系统安全性建模和分析中。我们也可以结合其他先进的技术和方 法,如、机器学习和故障预测等,进一步提高系统安全性建模和分析的准确性和 效率。
2、术语和变量定义

基于Petri网仿真的制造系统性能分析研究

基于Petri网仿真的制造系统性能分析研究
网仿真 技 术 , 利 用对 P e t r i 网的 直接 仿 真 过 程 中包含 和 产 生 的 有 关信 息进 行 了制 造 系统 的性 能分
析研 究 , 并通 过排 队 网络 模 型 等 方 法 进 行 了验证 , 证明 了 P e t r i 网模 型 可 准确 地 评 价 制 造 系统 性
s y s t e m mo d e l , s h o ws t h a t t h e Pe t r i mo d e l c a n d e s c r i b e ma n u f a c t u r i n g s y s t e m a c c u r a t e l y . Th e n, t h i s p a p e r a n a l y z e s t h e p e r f o r ma n c e a n d o p t i mi z e s t h e c o n f i g u r a t i o n s c h e me o f mo r e c o mp l e x ma n u f a c t u r i n g s y s t e m. Th e me t h o d o l o g y o f p e r f o r ma n c e a n a l y s i s b a s e d o n s i mu l a t i o n o f Pe t r i n e t c o mp e n s a t e s t h e l a c k o f t r a d i t i o n a l me t h o d. t h e r e s u l t s h o ws t h i s me t h o d h a s s o me a d v a n t a g e a n d
b y t h e t e c h n o l o g y o f P e t r i mo d e l s i mu l a t i o n . Th e r e s u l t o f a n a l y s i s i s v e r i f i e d v i a t h e q u e u i n g
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关键词 : 生产线 ; Petri 网 ; 建模 ; 仿真
Abstract : This paper presents modeling of a segment of streamline production line with two machines and one buffer area and then the performance analysis. The GSPN whose transition obeys the exponential distribution could be converted in Markov chain and thus the model performance indexes could be obtained. Since calculation of Petri net model is sophisticated , the Wit2 ness software is applied to simulation of the model.
基于 Petri 网的
分析·研究
生产系统仿真研究
上海交通大学工业工程与管理系 马 俊 孙小明
摘 要 : 以流水生产线为例 , 介绍了 Petri 网建模及其性能分析 。通过转换成马尔科夫链 , 可以计算变迁实
施时间为指数分布的 Petri 模型的性能指标 。并且针对 Petri 网模型计算复杂的特点 , 介绍了一种新的 Petri 网仿真 方法 , 即利用 WITNESS 软件对 Petri 模型进行仿真分析 。
UM2 = Prob{ m ( p6) = 1} = ρ P[ Mi| m ( p6) = 1 ] 机器 M1 故障概率为
DM1 = Prob{ m ( p3) = 1} = ρ P[ Mi| m ( p3) = 1 ] 机器 M2 故障概率
DM2 = Prob{ m ( p7) = 1} = ρ P[ Mi| m ( p7) = 1 ] 机器 M1 阻塞概率
(1) 通过引入并行的偏序关系描述事件集合的 因果关系 ;
(2) 不改变描述语言 , 就可以在不同的抽象层 次上描述系统 ;
(3) 提供了系统属性校验和正确性证明的方 法。
Petri 网描述的流水生产模型 , 理论上的求解方 式是通过转换成马尔可夫链 (MC) , 利用状态转换 概率来求解 。这种方式要求遍历所有的可达状态 , 由于 Petri 网的状态空间是呈指数级增长的 , 所以
2 流水生产线 Petri 网建模和分析
流水生产线实际上是一种排队选择模型 , 对于 研究基于 Petri 网的离散系统建模来说 , 流水生产 系统模型是一种最为基本的模型 。对于变换时间为 指数分布的模型 , 它的 Petri 网模型可以很方便地 转化为马尔可夫链来求解 , 但由于 Petri 网的状态 空间随着库所和变迁的增加呈指数级增长 , 所以尽 管在理论上存在求解 M 个机器和 N 个缓冲区模型 , 但实际上大多用仿真的方法来计算 。下面以一段流 水线 (2 个机器和 1 个缓冲区) 模型为例 , 给出该 模型的计算方法和仿真求解 。 211 模型构建
Keywords : production line ; Petri net ; modeling ; simulation
1 引言
流水生产线是现代社会一种主要的生产类型 , 在汽车 、半导体等行业得到了广泛应用 。流水生产 线由于能将高度对象专业化的生产组织和劳动对象 的平行移动方式有机地结合起来 , 是一种较好的被 广泛采用的生产组织形式 。
《起重运输机械》 2004 (12)
则 , 实现 Petri 网模型中的逻辑关系 ; (7) 仿真运行 。 如用 tp 表示机器的加工变迁延时 , tf 表示机
器故障延时 , tr 表示 机 器 的 修 复 延 时 , 则 它 和 WITNESS 的参数对应如表 3 。
表 3 参数对应表
Petri 模型下的 变迁名称
0. 08 0. 12 0. 18 0. 23 0. 27 0. 36 0. 436 0. 511 0. 602 0. 699 0. 849 1. 2 1. 2 1. 2 1. 22 1. 26 1. 26 1. 3 1. 3
0. 16 0. 9807 0. 05
0. 25 0. 9785 0. 07
0. 27 0. 9595 0. 09
0. 34 0. 9418 0. 1103
0. 37 0. 9347 0. 1279
0. 38 0. 8991 0. 1665
《起重运输机械》 2004 (12)
对于多个机器和缓冲区的生产线来说 , 理论上的求 解只是一种可能 。更多的是通过仿真来求解 。
Petri 网的理论是在 1962 年由 Petri 博士提出来 的 , 他用库所 、变迁 、弧权等描述了一种新的建模 工具 , 是一种可以图形表示的组合模型 , 能对系统 中的顺序 、并发 、冲突 、同步 、共享等问题建立模 型并使之形象化 , 同时借助数学工具可以得到冲 突 、共享等问题的解决方案 。利用这些解决方案 , 可以指导生产系统仿真和优化 , 并通过仿真结果检 查模型的正确性和有效性 。
X·Q = 0 ρ xi = 1 其中 1 ≤i ≤n , Q 是马尔科夫过程中的状态 转移矩阵 。 解此线性方程组 , 即可得到每个可达标识的稳 定概率 P [ Mi ] = xi (1 ≤i ≤n) 213 模型中各模块性能指标计算 机器 M1 的利用率为
UM1 = Prob{ m ( p2) = 1} = ρ P[ Mi| m ( p2) = 1 ] 机器 M2 的利用率为
3 WITNESS 仿真

WITNESS 是一种生产仿真软件 , 可应用于离散 事件仿真 , 其模块功能非常强大 , 几乎可以做到与 Petri 网模型中的模块一一对应 , 这样就大大简化了 仿真 的 难 度 。本 文 将 通 过 实 例 来 描 述 如 何 利 用 WITNESS 对 Petri 网模型进行仿真 。步骤如下 :
(1) 分析现实系统 ; (2) 构建 Petri 网模型 : (3) 分析模型结构 , 将模型中变迁与库所组合 成小模块 , 如上例中 p1 , p2 , p3 , t1 , t2 , t3 组 成了机器 1 模块 ; (4) 将 Petri 网模型中的模块与 WITNESS 中模 块对应起来 ; (5) 模块中各参数的对应 ; (6) 建立 WITNESS 模型 。通过 WITNESS 的规
Petri 网是一种适用于多种系统 , 尤其是离散事 件动态系统 (DEDS) 的图形化 、数学化建模工具 , 它为描述和研究具有并行 、异步 、分布式和随机性 等特征的信息加工系统提供了强有力的手段 。作为 一种图形化工具 , 可以把 Petri 网看作与数据流图 相似的通讯辅助方法 ; 作为一种数学化工具 , 它可 以建立状态方程 、代数方程和其他描述系统行为的 数学模型 。Petri 网具有以下 3 个主要特征 :[1]
0. 1 10
0. 15 6. 67
0. 2 5
0. 25 4
0. 3 3. 33
0. 4 2. 5
0. 5 2
0. 6 1. 67
0. 7 1. 43
0. 8 1. 25
1
1
2 0. 5
5 0. 2
8 0. 125
10 0. 1
20 0. 05
40 0. 025
80 0. 0125
100 0. 01
机器 WITNESS 参数名称
tp
Cycle time
tf
Time between failures
tr
Repair time
设定仿真试验的参数变动如下 : 变迁 t2 的平 均点火速率 011~100 , 其他参数保持不变 , 仿真结 果见表 4 和图 2 。
表 4 仿真结果
机器 1 加 系统生产 在制品平 机器 1 的机器 2 的 t2 工时间 率/ (件·h - 1) 均库存/ 件 利用率 利用率
图 1 是该系统的 GSPN 模型 , 缓冲区的容量为 K , 各符号代表的意义见表 1 。
— 33 —
图 1 2 台机器和 1 个缓冲区的 Petri 模型 表 1 各符号代表的意义
p1 机器 1 处于空闲状态 p2 机器 1 处于加工状态 p3 机器 1 处于故障 (修理) 状态 p4 缓冲区的容量为 K p5 机器 2 处于空闲状态 p6 机器 2 处于加工状态 p7 机器 2 处于故障 (修理) 状态 t1 零件进入 t2 机器 1 的平均加工时间 t3 机器 1 的平均故障时间 t4 机器 1 的平均修理时间 t5 零件送往机器 2 t6 机器 2 的平均加工时间 t7 机器 2 的平均故障时间 t8 机器 2 的平均修理时间
PB1 = Prob{ m ( p4) = k} = ρ P[ Mi| m ( p4) = k ]
《起重运输机械》 2004 (12)
在制品库存 (WIP) 为
n = E[ m ( p4) + m ( p6) + m ( p7) ] 其中 Prob { m ( pi) = 1) } 表示库所 pi 中令牌 数等于 1 的概率 ; E 是数学期望 。 给定变迁的初始设定见表 2[4] 。
表 2 给定变迁的初始设定
变迁
λ/ (次·h - 1)
t2
1
t3
3
t4
5
t6
2
t7
4
t8
6
若某变迁的点火速率为λ, 则它的点火时间服 从一个参数为 λ的指数分布 。通过可达状态的分
析和马尔科夫转换 , 我们可以计算以上的所有性能 参数 。Geshwin 等人已经对此作了深刻的研究[4] 。
显然 , 对于这样一个系统来说 , 其状态空间也 是非常可观的 , 通过状态转换概率矩阵来计算各稳 定状态的概率 , 进而计算机器的利用率和损耗率以 及产出 , 这种方法的计算量是非常庞大也极其复杂 的 。下面我们通过一种生产仿真软件 WITNESS , 来 对该系统进行模拟 。这种仿真不需要复杂的编程 , 对于 Petri 网在工业上的应用分析很有帮助 。
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