[发明专利]基于Petri网诊断器的离散事件系统模式故障在线诊断方法

权利要求书

1.一种基于Petri网诊断器的离散事件系统模式故障在线诊断方法，其特征在于，包括：

首先根据给定的模式故障集为其中的每个模式故障串构造一个故障标识自动机用于标识模式故障，其次根据离散事件系统和所有故障标识自动机构造标记状态自动机来标记离散事件系统中已发生故障的状态，接着将标记状态自动机转换为Petri网，最后根据转换得到的Petri网来构造Petri网诊断器，利用诊断器对离散事件系统进行模式故障在线诊断；

所述根据给定的模式故障集为每个模式故障串构造一个故障标识自动机用于标识模式故障，包括：

给定模式故障集K及其模式故障类型，构造其中X_i＝{0，1，2，...，||k_i||}为H(k_i)的有限状态空间，为初始状态，为标记状态，δ_i为H(k_i)的转移函数；对于和若模式故障类型为S型，则令：

若模式故障类型为T型，则令：

以上公式中的σ_x+1表示能使H(k_i)从当前状态x转移到状态x+1的事件，match(x，σ)是一个函数，用来匹配系统到达当前状态x时发生的事件串与σ事件；

所述根据离散事件系统和所有故障标识自动机构造标记状态自动机来标记离散事件系统中已发生故障的状态，包括：

令构造G_D＝(X_D，∑_o，δ_D，x_0，D，X_m，D)，其中X_D＝X′，X_m，D＝X′_m，x_0，D＝UR(x′₀)，对于以及有：

G′中的X′、δ′、x′₀、X′_m分别表示其有限状态空间、转移函数、初始状态、标记状态集，G_D中的X_D、δ_D、x_0，D、X_m，D分别表示其有限状态空间、转移函数、初始状态、标记状态集，以上UR(x′₀)是指x′₀的不可观到达状态集；

所述将标记状态自动机转换为Petri网，包括：

首先为每个状态x_i∈X_D，创建一个对应的库所p_i∈P，对于每个库所p_i∈P，若对应的状态x_i有δ_D(x_i，σ)！，则创建一个变迁t_j∈T并分配标签l(t_j)＝{σ}；令Pre(p_i，t_j)＝1，对于所有x_l∈δ_D(x_i，σ)，令Post(t_j，p_l)＝1；对于若对应的状态x_i∈x_0，D，则令M₀(p_i)＝1，否则M₀(p_i)＝0；

一个Petri网是一个六元组其中P是库所集，T是变迁集，Pre：是连接库所和变迁的有向弧函数，Post：是连接变迁和库所的有向弧函数，M₀：是初始标识函数，l：T→2^∑为标签分配函数；

所述根据转换得到的Petri网来构造Petri网诊断器，包括：

S41，令P_D＝P，T_D＝T，Pre_D＝Pre，Post_D＝Post，M_0，D＝M₀，l_D＝l；

S42，对于每个库所p_i∈P_D，若对应的状态x_i∈X_D有Γ(x_i)∩∑_o≠∑_o，则创建一个变迁t_j∈T_D；令l_D(t_j)＝∑_o/Γ(x_i)，Pre_D(p_i，t_j)＝1；其中，Γ(x)＝{σ：δ(x，σ)！}表示在状态x可发生的事件；

S43，创建变迁t_f，库所N和F；令l_D(t_f)＝{λ}，Pre_D(N，t_f)＝Post_D(t_f，F)＝1；λ是一个可在任意时刻发生的事件，当所有与抑制弧连接的库所都没有令牌时，λ发生，t_f发生；

S44，对于所有p_i∈P_D，若对应的状态x_i∈X_D/X_m，D，则令In_D(p_i，t_f)＝1，否则令In_D(p_i，t_f)＝0；令M_0，D(N)＝1，M_0，D(F)＝0；

S45，对所有未定义的Pre_D(p，t)和Post_D(t，p)(p∈P_D，t∈T_D)，令Pre_D(p，t)＝0，Post_D(t，p)＝0；

S46，将以上得到的Petri网诊断器定义为一个二元Petri网，P_D、T_D、Pre_D、Post_D、M_0，D、l_D分别为其库所集、变迁集、连接库所和变迁的有向弧函数、连接变迁和库所的有向弧函数、初始标识函数、标签分配函数，In_D：P_D×{t_f}→{0，1}为抑制弧函数。