第5讲_PETRI网模拟原理.ppt

第5讲 PETRI网模拟原理 Petri网 1962年德国学者Carl A.Petri在其博士论文中提出的描述事件和条件关系的网络 用简单图形较好的表示并发、同步、因果等关系。以网图的方式简洁、直观的模拟离散事件系统 目前已得到广泛应用,有限状态机、通信协议、同步控制、生产系统、形式语言、多处理器系统等建模中 基本概念 资源：与系统状态变化有关的因素，如原料、产品、工具、设备等 状态元素：资源归类后的抽象 库所：一个场所，存放状态元素 变迁：资源状态变化 事件：引起条件的变迁称为事件 容量：库所的最大资源数量 Petri网数学定义 一个Petri网是一个三元组 式中P为库所有限集 T为变迁有限集 F 流关系 一个简单的Petri网 容量和权函数定义 设N=（P，T，F）为有向图 K为N上P的容量 K:P?{1,2,3,,,,} 在网图中用库所中的黑点表示，无黑点的表示无穷大 W为N上F的权重 W：F ? {1,2,3,,,,} 在网图中用有向弧上的数字表示，无数字的表示权重为1 带权重和库所容量的Petri网 实例：工业生产线的Petri网模型 有一工业生产线，要完成两项操作，分别为变迁t1和t2表示，变迁t1 将进入生产线的半成品s1s2用两个部件s3固定在一起，后形成中间件s4。然后第2个变迁t2 将s4 和s5用3个部件s3固定在一起形成中间件s6。完成t1和t2 都需要用到工具s7 假设受空间限制s2 s5最多不能超过100件， s4最多不能超过5件，s3最多不能超过1000件。 Petri网模型 Petri网类型 基本Petri网：每个库所容量为1，这样库所可称为条件，变迁可称为事件。故又称为条件/事件系统 C/E 低级Petri网：库所容量和权重为=1的任意整数，称为库所/变迁网。简作P/T网 定时Petri网：将各事件的持续时长标在库所旁边，库所中新产生的标记经过一须时间后才加入到网中，或是标在变迁上，经过时间延迟后发生。 高级Petri网：谓词/事件网、染色网、随机网等 C/E系统 基本逻辑关系表达：顺序、并发、冲突、异或、死锁 事例与进程，进程的合成 C/E基本例子：生产者/消费者Petri网 逻辑关系图：顺序关系 逻辑关系图：并发关系 逻辑关系图：互斥冲突关系 逻辑关系图：异或关系 逻辑关系图：死锁关系