petri物流系统建模与仿真.pptx

二、仿真模型(二) Petri 网模型1、连续状态系统与离散事件系统（1）连续状态系统 特点：系统状态随时间连续变化，系统状态变化是由时间驱动的； 建模方法：系统动力学模型； 描述问题：二、仿真模型(二) Petri 网模型（2）离散事件系统 特点：系统状态只在事件发生的时刻发生变化，状态变化是不连续的，在相邻两个事件发生之间，系统状态不发生变化 ； 建模方法：Petri网模型； 描述问题：基本Petri网（条件/事件系统）低级Petri网（库所/变迁网）赋时Petri网着色Petri网随机Petri网离散/连续混合Petri网模糊Petri网二、仿真模型(二) Petri 网模型2、Petri 网简介 （1）Petri网的作用 研究离散事件动态系统的一种工具：揭示出被模拟的系统在结构和动态行为方面的重要信息，由此对被模拟的系统进行评价，并提出改进(或改变)系统的建议。 （2）Petri网的类型引发状态变化 事件（动作） 1. 一个工件送来； 2. 车间开始加工工件； 3. 工件的加工完成； 4. 把加工好的工件送出去。 状态（条件） a. 车间在等待; b. 工件到达并等待加工； c. 车间正在加工工件； d. 工件加工完毕。触发事件发生二、仿真模型(二) Petri 网模型 （3）考察一个简单的机加工车间的Petri网模拟问题 问题描述 车间等待到有工件来到，便进行加工，然后把加工好的工件送出去。事件（动作）与状态（条件）前提条件：事件发生需要成立的条件；后继条件：事件发生引起前提条件消失，并产生一些其它条件。事件前提条件后继条件1无b2a、bc3cd、a4d无第四章视频/示例.avi示例标记变迁库所二、仿真模型(二) Petri 网模型Petri网模型及其运行 用变迁模拟事件，用库所模拟条件。一个变迁的输入库所即是它所对应的事件的前提条件，而输出库所是它的后继条件。 一个事件的发生，对应相应变迁的激发。条件的成立由对应于这个条件的库所中有一个标记来表示。 当一个变迁激发时，把表示其前提条件成立的使能标记移走，而产生出新的其后继条件成立的标记。二、仿真模型(二) Petri 网模型3、Petri 网基本概念（1）基本术语资源 与系统状态发生变化有关的因素，如原料、零件、产品、人员、工具、设备、数据及信息等。 库所/位置(Place) 不仅表示一个场所，且表示在该场所存放了一定的资源。“库所”代表“条件”。变迁(Transition) 资源的消耗、使用及产生对应于状态元素（库所）的变化。“变迁”代表“事件”。二、仿真模型(二) Petri 网模型（2） Petri网的数学结构（定义及图形表示）定义1 一个基本Petri网（PN）是一个三元组N=（P，T，F），P为库所集，T为变迁集，F为流关系（一个P元素和一个T元素之间的有向弧组成的集合）。（低级PN为五元组 ）标识mi:库所内的标记（令牌）数≥1（基本Petri网=1 ）权重wi:资源的消耗量或生产量≥1 （基本Petri网=1 ）二、仿真模型(二) Petri 网模型定义2 设 ，令 分别称为变迁t的输入库所集（或t的前集）和t的输出库所集（或t的后集）。 二、仿真模型(二) Petri 网模型（3）变迁条件和触发规则变迁条件 一个Petri网（PN）是一个六元组N=(P,T, F, K, W, M0)。对于, 如果在标识M下， 成立，则称变迁t在M下有效，这时也说M授权t发生。触发规则 若t在M下有效，则M授权t发生。发生后，M变成如下定义的新标识M’ 当一个变迁发生后，从每一个输入库所中移出与输入弧权数相等的标记数（令牌数），在每一个输出库所中产生与输出弧权数相等的标记数。二、仿真模型(二) Petri 网模型二、仿真模型(二) Petri 网模型(4) Petri网事件逻辑关系顺序关系并发关系冲突关系二、仿真模型(二) Petri 网模型迷惑关系死锁关系二、仿真模型(二) Petri 网模型合并关系同步关系优先关系二、仿真模型(二) Petri 网模型第四章视频/例2.avi例第四章视频/例2.avi2第四章视频/例1.avi例第四章视频/例1.avi1第四章视频/petri网.aviPetri第四章视频/petri网.avi网三、物流系统仿真概述（一）系统仿真的概念 针对真实系统首先建立模型，然后在模型上进行试验，用模型代替真实系统，从而研究系统性能的方法称为系统仿真。 根据模型的不同，系统仿真主要分为： 根据所研究的系统不同，系统仿真又可分为：物理仿真数学仿真混合模型：物理—数学仿真连续系统仿真离