[发明专利]基于数学规划算法的自动制造系统状态稳健性检测方法

权利要求书

1.一种基于数学规划算法的自动制造系统状态稳健性检测方法，其特征在于，所述基于数学规划算法的自动制造系统状态稳健性检测方法包括：

第一步，将含有不可靠资源的进程的变迁划分为两类：一是不可靠资源的前序变迁，二是不可靠资源的后序变迁；

第二步，对不可靠资源损坏进行文字叙述到数学表达式的转化；

第三步，列出资源损坏下的数学规划算法表达式，找出使能变迁发射序列；

第四步，通过验证上述变迁发射序列是否满足不使用不可靠资源的其他进程不被阻塞，得到当前状态的稳健性；

所述第一步还包括：划分变迁类，对于使用不可靠资源的加工进程，按照加工阶段的次序，把该进程中的所有变迁划分为不可靠资源的前序变迁和不可靠资源的后序变迁；

(1)输入Petri网中含有不可靠资源的进程的所有变迁、库所以及不可靠资源；

(2)初始化数据，前序变迁集合后序变迁集合/

(3)按照该进程工件的加工顺序，即从当前进程的闲置库所P⁰开始，托肯的流动方向，以不可靠资源为分界线，从闲置库所的后置变迁{P⁰}^·到不可靠资源的后置变迁其中包含的变迁均为不可靠资源的前序变迁，依次加入前序变迁集合；从不可靠资源的前置变迁到闲置库所的前置变迁^·{P⁰}，其中所包含的变迁均为不可靠资源的后序变迁，依次加入后序变迁集合；

所述第四步还包括：在当前状态下，生成各个不使用不可靠资源的进程的可达图，即局部网的可达图，在各个局部网的可达图中寻找是否存在发射该变迁发射序列，使得从当前状态发射该变迁序列又回到当前状态，诊断出当前状态的稳健性；

(1)输入第三步所得变迁序列的子序列各个不使用不可靠资源的其他进程的局部网数据，包含局部网初始状态M'₀，即需要判断的状态下各进程中托肯的分布，前置集，后置集；

(2)初始化当前状态M_current＝M'₀，标记为flag＝false，初始状态已访问，则标记为true；

(3)若系统中还存在没有被搜索到的状态，则继续执行下面的过程，否则终止；

(4)选择一个状态为“false”，即没有被访问过的标识M；

(5)对于M下所有满足使能条件的变迁t，执行下面的操作：

1)激发t得到新的标识M'；

2)从M到M'添加弧t；

(6)将M的状态标记为“true”后回到(2)；

(7)生成各个不使用不可靠资源的进程的局部网可达图；

(8)根据第三步所得变迁序列的子序列找出各可达图中均是否存在该变迁发射序列，使得回到M'₀，若均不存在，则需要诊断的状态为不稳健的；

所述选择一个状态为“false”，即没有被访问过的标识M包括：

1)若已搜索过M，则将其标记为“true”，并开始搜索其它“false”标识；

2)若在M下，不存在可以被使能的变迁，则将M标记为“deadlock”。

2.如权利要求1所述的基于数学规划算法的自动制造系统状态稳健性检测方法，其特征在于，所述第二步还包括：从数学上定义不可靠资源被损坏，得到不可靠资源被损坏的数学意义，即数学表达式表述；

(1)不可靠资源被损坏的定义为：工作站中的处理器无法正常工作，而缓冲区仍将正常存放工件，且资源损坏不会影响正在被加工的工件；如果在缓冲区中存在没被使用的空闲位置，那么已经完成上一阶段加工任务的工件就进入到该缓冲区；另外对于已经完成当前操作的工件，则可以正常进入到下一个阶段的加工中，但对于没有加工完成或者正在等待资源的工件，将一直保持请求状态，直到该资源被修复；

(2)数学上定义不可靠资源损坏为：不可靠资源被损坏，则不可靠资源的后序变迁集合都将禁止发射，即|T_back|＝[0]，对于不可靠资源的前序变迁集合以及其他进程的变迁则可以任意发射。