[发明专利]一种基于Petri网的含有不可观事件的无死锁控制方法

权利要求书

1.一种基于Petri网的含有不可观事件的无死锁控制方法，其特征是：至少包括如下步骤：

(1)获取自动制造系统中自动控制过程可行步长；

(2)依据自动控制过程可行步长得到最优步长，所谓的最优步长就是从当前的状态预测到的信息不是太多也不是太少，以这个步长预测的信息正好能够对系统进行控制从而避免系统发生死锁，而可行步长虽然也能避免死锁但是其预测的信息有点多，会造成不必要的计算和分析；

(3)获取最优步长的节点信息，根据节点信息判断节点中是否有死锁状态，如果没有，返回步骤(3)开始，有进入避免死锁步骤；

所述的步骤(1)包括如下步骤：

步骤1：输入PN的初始状态M₀以及预测步长stepsize，不可观变迁集合T_UO；

步骤2：初始化，令M＝M₀，stepsize＝1，给一个时间T₀；

步骤3：从当前状态M，以步长stepsize预测，得到M下可以使能的变迁集合T_en及预测到的可达状态集合Q；

步骤4：将可达状态集合Q中同一不可观变迁相连的连续的状态划分状态集合为Q_uo；

步骤5：若在M下则根据步骤4得到状态集合为Q_uo，更新当前状态M，即令M＝Q_uo，回到步骤3重新向下执行；其中，t_uo为不可观的变迁，T_en为在M下可以使能的变迁集合；

步骤6：直到M≠Q_uo，依据变迁集合T_en是否为空，为空回到步骤2重新执行，不为空，继续执行；

步骤7：若M是Q_uo，根据Q_uo中状态是否有可以使能的变迁，决定回到步骤3重新执行还是执行步骤6中部分内容；

步骤8：若程序运行的时间T＜T₀，更新当前状态M即M＝M^*，M^*表示的是一个新的状态，回到步骤2重新执行，否则令s_uofs＝stepsize，输出可行步长s_uofs；

所述步骤6，包括：

6.1若可以使能的变迁集合T_en为空：则令步长stepsize＝stepsize*2，更新步长stepsize，回到步骤2重新执行；

6.2若T_en不为则随机发射t∈T_en，到达新的状态M^*；

若M_dead为死锁状态，按下面步骤：

6.2.1若则stepsize＝stepsize*2，更新步长stepsize，回到步骤2重新执行，其中M_CR为临界状态集合；

6.2.2若考虑M∈M_good则随机发射t∈T_en，到达新的状态M^*；M∈M_CR则从T_en中将发射到达坏死或者死锁状态的变迁剔除掉的集合中随机选择一个变迁t进行发射，到达新的状态M^*；

所述步骤7，包括如下步骤：

7.1若Q_uo中有至少一个状态没有可以使能的变迁，则令stepsize＝stepsize*2，更新步长stepsize，回到步骤2重新执行；

7.2若Q_uo中每一个状态都有可以使能的变迁，从上述步骤6.2开始向下执行；

所述的步骤(2)包括：

步骤21：输入PN的初始状态M₀以及初始步长stepsize，不可观变迁集合T_UO，步骤(1)中的t₀及步骤(1)中的输出S_uofs；

步骤22：初始化，令M＝M₀，stepsize＝1；

步骤23：令S₁＝S_uofs；

步骤24：若S_uofs≤2则S_uop＝S_uofs则输出S_uop，结束；

步骤25：若S_uofs＞2则重新计算预测步长，输出S_uop或者回到步骤3；

所述步骤25，根据的值是否为0，分两步：

5.1若从初始状态M₀，以步长预测；

5.2若则从初始状态M₀，以步长预测；

其中，5.1步骤中，具体包括：

5.1.1如果在T₀时间内一旦系统走到了死锁状态则令

5.1.2如果在T₀时间内，系统没有走入死锁状态，则令

5.1.3输出S_uop，结束；

同样的，5.2步骤中，根据系统是否进入死锁，包括如下步骤：

5.2.1如果在T₀时间内一旦系统走到了死锁状态则令更新S₀，回到步骤23，重新执行；

5.2.2如果在T₀时间内系统没有走入死锁状态，则令更新S₁，回到步骤23，重新执行；

所述的步骤(3)包括：

步骤31：输入PN的初始状态M₀，不可控变迁集合T_UO及步骤(2)的输出S_uop；

步骤32：初始化，令M＝M₀，stepsize＝S_uop；

步骤33：从当前状态M，以步长stepsize预测，得到M下可以使能的变迁集合T_en及预测到的可达状态集合Q；

步骤34：将Q中同一不可观变迁相连的连续的状态划分为一类，称这类状态集合为Q_uo；

步骤35：若在M下则根据步骤34得到的Q_uo，更新当前状态M，即令M＝Q_uo，回到步骤33重新向下执行；

步骤36：若则随机发射t∈T_en，到达新的状态M^*；

步骤37：若则选择T_en，到达新的状态M^*；

步骤38：更新当前状态M即M＝M^*，回到33重新执行；

所述步骤37，若分两步骤：

6.1若M∈M_good则随机发射t∈T_en，到达新的状态M^*；

6.2若M∈M_CR则从T_en中将发射到达坏死或者死锁状态或者含有坏死或者死锁状态的Q_uo的变迁剔除掉的集合中随机选择一个变迁t进行发射，到达新的状态M^*。