离散事件系统的建模方法
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活动循环图（ACD）法以图形直观地显示系统状态及其 变化。
ACD法认为，系统中的每个实体都按照各自的方式循环 地发生变化，存在静止（以○表示）和活动（以□表示） 两种状态，这两种状态在实体的循环中交替出现（以→表 示两种状态之间的转换）。
ACD法认为，系统的状态就是全部个体状态变化的集合 。当研究对象比较复杂、包含的实体数目较多时，可以对 系统建立不同层次的ACD模型，将高层次模型进一步分 解为低层次的模型。
Petri网基本概念 例：用螺钉将3个零件1，1个零件2和2个零件3连接在
一起，得到零件4。
p1
3
p2 2
p3
k = 500
t1 p4
容量 K = { ω, ω, 500 , ω} 标识 M = [ 5 , 3 , 4 , 0]
29
4 Petri网建模
Petri网基本概念 Petri 网图是一个五元组：PN = ( P, T, I, O, M ) P是库所(place)节点的集合； T是变迁(Transition)节点的集合； I 是输入函数 P →T的有向弧线的集合； O 是输出函数 T→P 的有向弧线的集合； M是标识，为一函数向量，M(pi)表示库所pi中所 含令牌个数。
④ 事件
顾客到达 顾客结束排队（开始接受服务） 顾客服务完毕离开
⑤ 排队规则
FIFO
6
2 实体流图法
实例：理发店服务系统——单队列-单服务台系统 模型属性变量：
顾客到达时间（随机变量） 理发员为一名顾客理发所需要的时间（随机变量）
7
3 活动循环图法
活动循环图(Activity Cycle Diagram)法的基本原理
离散事件系统的建模方法
1 系统建模方法概述
离散事件系统模型
模型是对实际系统本质的抽象与简化，能描述系 统结构或行为过程。
2
1 系统建模方法概述
离散事件系统建模方法
实体流图法
用流程图的方法描述事件、状态变化及实体间相互作 用的逻辑关系。
活动周期图法
以图形直观地显示系统状态及其变化。
Petri网法
15
3 活动循环图法
ACD模型的仿真运行 假设三台机床加工顺序为①→③→②
16
3 活动循环图法
ACD模型的仿真运行 假设三台机床加工顺序为①→③→②
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3 活动循环图法
ACD模型的仿真运行 假设三台机床加工顺序为①→③→②
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3 活动循环图法
ACD模型的仿真运行 假设三台机床加工顺序为①→③→②
8
3 活动循环图法
ACD法的建模方法与建模过程
常用术语
实体。是指组成系统的各种要素，是ACD产生活动的主体。 活动。表示实体正处于某种动作状态。活动的持续时间也称为周
期。 队列。用来表示实体处于静止或等待状态。 实体的行为模式。实体的行为始终遵循“…→活动→队列→活动
→…”的交替变化规则。 直联活动和虚拟队列。如果在任何情况下，某一活动完成后，其
4
2 实体流图法
实例：理发店服务系统——单队列-单服务台系统 系统分析：
① 实体
临时实体：顾客 永久实体：服务员 特殊实体：队列
② 状态
服务员：忙、闲 顾客：等待服务、接受服务 队列：队长
5
2 实体流图法
实例：理发店服务系统——单队列-单服务台系统 系统分析：
③ 活动
排队、服务
30
4 Petri网建模
Petri网基本概念
p1
是一种系统的数学和图形描述与分析工具。
3
2 实体流图法
实体流图(Entity Flow Chart, EFC)法的建模思路
辨识系统的实体及属性； 分析实体的状态和运动，队列的状态； 确定系统事件，合并条件事件； 分析事件发生时，实体状态的变化； 在一定的服务流程下，分析与队列有关的特殊操作； 以临时实体的活动为主线，画出系统的实体流图； 给出模型参数的取值； 给出排队规则、服务规则、优先级、换队规则。
27
4 Petri网建模
➢Petri网主要优点：采用网络图的形式模拟离 散事件系统，形式简洁、直观，特别适合于 描述系统组织、结构和状态的变化；可以在 不同概念级别上表明系统的结构和性质；能 有效模拟异步并发系统，直接分析模型实体 中是否具有诸如死锁，状态空间无限等异常 特征。
28
4 Petri网建模
10
3 活动循环图法
ACD法的建模方法与建模过程
11
3 活动循环图法
ACD法的建模方法与建模过程
12
3 活动循环图法
ACD模型的仿真运行 假设三台机床加工顺序为①→③→②
13
3 活动循环图法
ACD模型的仿真运行 假设三台机床加工顺序为①→③→②
14
3 活动循环图法
ACD模型的仿真运行 假设三台机床加工顺序为①→③→②
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3 活动循环图法
ACD模型的仿真运行 假设三台机床加工顺序为①→③→②
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3 活动循环图法
ACD模型的仿真运行 假设三台机床加工顺序为①→③→②
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3 活动循环图法
ACD模型的仿真运行 假设三台机床加工顺序为①→③→②
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4 Petri网建模
➢1962年（联邦）德国 Carl Adam Petri 博士在 他的博士论文“Communication with automate”中首次提出了一种网状结构的信息 流模型，后来被称为 Petri 网。已成为控制理 论领域处理离散事件系统的有力工具。
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3 活动循环图法
ACD模型的仿真运行 假设三台机床加工顺序为①→③→②
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3 活动循环图法
ACD模型的仿真运行 假设三台机床加工顺序为①→③→②
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3 活动循环图法
ACD模型的仿真运行 假设三台机床加工顺序为①→③→②
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3 活动循环图法
ACD模型的仿真运行 假设三台机床加工顺序为①→③→②
后续活动就立即开始，则称后续活动为直联活动。直联活动与前 面活动之间为一个等待时间为0的队列，即虚拟队列。 合作活动。指一个活动要求有多于一个的实体参加才能开始。
9பைடு நூலகம்
3 活动循环图法
ACD法的建模方法与建模过程
举例：某加工系统有两个实体：一台半自动机床和一名操 作工。工人负责安装工件和从机床上取下工件。工件安装 完毕后，机床就可以自动地完成工件的加工。加工完毕， 机床停止，直到工人安装一个新的工件，再开始下一个加 工循环。
ACD法认为，系统中的每个实体都按照各自的方式循环 地发生变化，存在静止（以○表示）和活动（以□表示） 两种状态，这两种状态在实体的循环中交替出现（以→表 示两种状态之间的转换）。
ACD法认为，系统的状态就是全部个体状态变化的集合 。当研究对象比较复杂、包含的实体数目较多时，可以对 系统建立不同层次的ACD模型，将高层次模型进一步分 解为低层次的模型。
Petri网基本概念 例：用螺钉将3个零件1，1个零件2和2个零件3连接在
一起，得到零件4。
p1
3
p2 2
p3
k = 500
t1 p4
容量 K = { ω, ω, 500 , ω} 标识 M = [ 5 , 3 , 4 , 0]
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4 Petri网建模
Petri网基本概念 Petri 网图是一个五元组：PN = ( P, T, I, O, M ) P是库所(place)节点的集合； T是变迁(Transition)节点的集合； I 是输入函数 P →T的有向弧线的集合； O 是输出函数 T→P 的有向弧线的集合； M是标识，为一函数向量，M(pi)表示库所pi中所 含令牌个数。
④ 事件
顾客到达 顾客结束排队（开始接受服务） 顾客服务完毕离开
⑤ 排队规则
FIFO
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2 实体流图法
实例：理发店服务系统——单队列-单服务台系统 模型属性变量：
顾客到达时间（随机变量） 理发员为一名顾客理发所需要的时间（随机变量）
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3 活动循环图法
活动循环图(Activity Cycle Diagram)法的基本原理
离散事件系统的建模方法
1 系统建模方法概述
离散事件系统模型
模型是对实际系统本质的抽象与简化，能描述系 统结构或行为过程。
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1 系统建模方法概述
离散事件系统建模方法
实体流图法
用流程图的方法描述事件、状态变化及实体间相互作 用的逻辑关系。
活动周期图法
以图形直观地显示系统状态及其变化。
Petri网法
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3 活动循环图法
ACD模型的仿真运行 假设三台机床加工顺序为①→③→②
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3 活动循环图法
ACD模型的仿真运行 假设三台机床加工顺序为①→③→②
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3 活动循环图法
ACD模型的仿真运行 假设三台机床加工顺序为①→③→②
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3 活动循环图法
ACD模型的仿真运行 假设三台机床加工顺序为①→③→②
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3 活动循环图法
ACD法的建模方法与建模过程
常用术语
实体。是指组成系统的各种要素，是ACD产生活动的主体。 活动。表示实体正处于某种动作状态。活动的持续时间也称为周
期。 队列。用来表示实体处于静止或等待状态。 实体的行为模式。实体的行为始终遵循“…→活动→队列→活动
→…”的交替变化规则。 直联活动和虚拟队列。如果在任何情况下，某一活动完成后，其
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2 实体流图法
实例：理发店服务系统——单队列-单服务台系统 系统分析：
① 实体
临时实体：顾客 永久实体：服务员 特殊实体：队列
② 状态
服务员：忙、闲 顾客：等待服务、接受服务 队列：队长
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2 实体流图法
实例：理发店服务系统——单队列-单服务台系统 系统分析：
③ 活动
排队、服务
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4 Petri网建模
Petri网基本概念
p1
是一种系统的数学和图形描述与分析工具。
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2 实体流图法
实体流图(Entity Flow Chart, EFC)法的建模思路
辨识系统的实体及属性； 分析实体的状态和运动，队列的状态； 确定系统事件，合并条件事件； 分析事件发生时，实体状态的变化； 在一定的服务流程下，分析与队列有关的特殊操作； 以临时实体的活动为主线，画出系统的实体流图； 给出模型参数的取值； 给出排队规则、服务规则、优先级、换队规则。
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4 Petri网建模
➢Petri网主要优点：采用网络图的形式模拟离 散事件系统，形式简洁、直观，特别适合于 描述系统组织、结构和状态的变化；可以在 不同概念级别上表明系统的结构和性质；能 有效模拟异步并发系统，直接分析模型实体 中是否具有诸如死锁，状态空间无限等异常 特征。
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4 Petri网建模
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3 活动循环图法
ACD法的建模方法与建模过程
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3 活动循环图法
ACD法的建模方法与建模过程
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3 活动循环图法
ACD模型的仿真运行 假设三台机床加工顺序为①→③→②
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3 活动循环图法
ACD模型的仿真运行 假设三台机床加工顺序为①→③→②
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3 活动循环图法
ACD模型的仿真运行 假设三台机床加工顺序为①→③→②
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3 活动循环图法
ACD模型的仿真运行 假设三台机床加工顺序为①→③→②
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3 活动循环图法
ACD模型的仿真运行 假设三台机床加工顺序为①→③→②
25
3 活动循环图法
ACD模型的仿真运行 假设三台机床加工顺序为①→③→②
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4 Petri网建模
➢1962年（联邦）德国 Carl Adam Petri 博士在 他的博士论文“Communication with automate”中首次提出了一种网状结构的信息 流模型，后来被称为 Petri 网。已成为控制理 论领域处理离散事件系统的有力工具。
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3 活动循环图法
ACD模型的仿真运行 假设三台机床加工顺序为①→③→②
20
3 活动循环图法
ACD模型的仿真运行 假设三台机床加工顺序为①→③→②
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3 活动循环图法
ACD模型的仿真运行 假设三台机床加工顺序为①→③→②
22
3 活动循环图法
ACD模型的仿真运行 假设三台机床加工顺序为①→③→②
后续活动就立即开始，则称后续活动为直联活动。直联活动与前 面活动之间为一个等待时间为0的队列，即虚拟队列。 合作活动。指一个活动要求有多于一个的实体参加才能开始。
9பைடு நூலகம்
3 活动循环图法
ACD法的建模方法与建模过程
举例：某加工系统有两个实体：一台半自动机床和一名操 作工。工人负责安装工件和从机床上取下工件。工件安装 完毕后，机床就可以自动地完成工件的加工。加工完毕， 机床停止，直到工人安装一个新的工件，再开始下一个加 工循环。