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柔性制造系统中基于petri网的死锁预防策略的中期报告
本文主要介绍柔性制造系统中基于Petri网的死锁预防策略的中期报告。
一、研究背景与意义:
柔性制造系统(FlexibleManufacturingSystem,FMS)是一种可以快速适应生产需求变化的自适应制造系统。在FMS中,由于生产资源(机器、工具、零部件等)的共享和复杂的任务分配机制,会出现死锁现象。因此,死锁问题是FMS中必须要解决的重要问题。由于Petri网可以方便地描述系统中的状态及其相互转换关系和死锁条件,因此在FMS中使用Petri网进行死锁预防是一种有效的方法。
二、研究现状:
目前,国内外学者已经很好地研究了使用Petri网进行FMS死锁预防的方法,主要包括:死锁检测、死锁避免和死锁解除。
1、死锁检测:
死锁检测是基于Petri网的死锁预防方法之一,通过分析Petri网系统中的状态,判断当前系统是否出现死锁。死锁检测可以及时发现死锁情况,并通过相应的措施进行解除,避免系统发生较大的损失。
2、死锁避免:
死锁避免是在预知系统可能出现死锁情况的前提下,通过改变任务调度策略、资源分配规则等控制措施,尽可能地避免系统发生死锁。死锁避免需要对系统进行较为深入的研究和分析,提出适当的调度和资源分配策略,避免系统出现死锁情况。
3、死锁解除:
当系统出现死锁情况时,需要进行死锁解除。死锁解除方法主要有两种,一是通过中断系统运行,重新调度系统资源,消除死锁状态;另一种是通过改变某些任务的先后顺序、释放某些已经占有的资源等策略来选择牺牲某些进程,从而解除死锁状态。
三、研究内容:
基于目前的研究现状,本研究主要从以下几个方面展开:
1、构建FMS的Petri网模型:
根据FMS的生产流程和资源分配特点,利用Petri网方法对FMS系统进行建模。通过建模,可以清晰地描述系统的状态转移情况,为死锁预防提供基础。
2、死锁检测算法的研究:
死锁检测是解决死锁问题的重要方法之一,本研究将重点研究死锁检测算法,通过对FMS系统中死锁出现的判断,及时发现并解除死锁情况。
3、死锁避免算法的研究:
死锁避免是在预知系统可能出现死锁情况的前提下,提出相应的调度和资源分配策略,尽可能地避免出现死锁。本研究将研究死锁避免算法,并提出针对FMS系统的调度和资源分配策略。
4、死锁解除算法的研究:
当系统出现死锁时,需要及时解除死锁状态,促使系统正常运行。本研究将研究死锁解除算法,并提出针对FMS系统的具体解决方法。
四、研究计划:
本研究的计划如下:
第一阶段(已完成):对FMS系统进行Petri网建模,并基于Petri网方法研究FMS系统死锁检测算法。
第二阶段(进行中):研究FMS系统死锁避免算法。
第三阶段(未开始):研究FMS系统死锁解除算法。
五、小结:
本文介绍了柔性制造系统中基于Petri网的死锁预防方法的中期报告。本研究主要关注死锁检测算法、死锁避免算法和死锁解除算法等方面,力求构建一种能够有效解决死锁问题的FMS系统。
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