柔性制造系統(tǒng)中基于petri網(wǎng)的死鎖預(yù)防策略的中期報(bào)告

柔性制造系統(tǒng)中基于petri網(wǎng)的死鎖預(yù)防策略的中期報(bào)告本文主要介紹柔性制造系統(tǒng)中基于Petri網(wǎng)的死鎖預(yù)防策略的中期報(bào)告。一、研究背景與意義：柔性制造系統(tǒng)（FlexibleManufacturingSystem，F(xiàn)MS）是一種可以快速適應(yīng)生產(chǎn)需求變化的自適應(yīng)制造系統(tǒng)。在FMS中，由于生產(chǎn)資源（機(jī)器、工具、零部件等）的共享和復(fù)雜的任務(wù)分配機(jī)制，會(huì)出現(xiàn)死鎖現(xiàn)象。因此，死鎖問題是FMS中必須要解決的重要問題。由于Petri網(wǎng)可以方便地描述系統(tǒng)中的狀態(tài)及其相互轉(zhuǎn)換關(guān)系和死鎖條件，因此在FMS中使用Petri網(wǎng)進(jìn)行死鎖預(yù)防是一種有效的方法。二、研究現(xiàn)狀：目前，國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)很好地研究了使用Petri網(wǎng)進(jìn)行FMS死鎖預(yù)防的方法，主要包括：死鎖檢測(cè)、死鎖避免和死鎖解除。1、死鎖檢測(cè)：死鎖檢測(cè)是基于Petri網(wǎng)的死鎖預(yù)防方法之一，通過分析Petri網(wǎng)系統(tǒng)中的狀態(tài)，判斷當(dāng)前系統(tǒng)是否出現(xiàn)死鎖。死鎖檢測(cè)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)死鎖情況，并通過相應(yīng)的措施進(jìn)行解除，避免系統(tǒng)發(fā)生較大的損失。2、死鎖避免：死鎖避免是在預(yù)知系統(tǒng)可能出現(xiàn)死鎖情況的前提下，通過改變?nèi)蝿?wù)調(diào)度策略、資源分配規(guī)則等控制措施，盡可能地避免系統(tǒng)發(fā)生死鎖。死鎖避免需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行較為深入的研究和分析，提出適當(dāng)?shù)恼{(diào)度和資源分配策略，避免系統(tǒng)出現(xiàn)死鎖情況。3、死鎖解除：當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)死鎖情況時(shí)，需要進(jìn)行死鎖解除。死鎖解除方法主要有兩種，一是通過中斷系統(tǒng)運(yùn)行，重新調(diào)度系統(tǒng)資源，消除死鎖狀態(tài)；另一種是通過改變某些任務(wù)的先后順序、釋放某些已經(jīng)占有的資源等策略來選擇犧牲某些進(jìn)程，從而解除死鎖狀態(tài)。三、研究?jī)?nèi)容：基于目前的研究現(xiàn)狀，本研究主要從以下幾個(gè)方面展開：1、構(gòu)建FMS的Petri網(wǎng)模型：根據(jù)FMS的生產(chǎn)流程和資源分配特點(diǎn)，利用Petri網(wǎng)方法對(duì)FMS系統(tǒng)進(jìn)行建模。通過建模，可以清晰地描述系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移情況，為死鎖預(yù)防提供基礎(chǔ)。2、死鎖檢測(cè)算法的研究：死鎖檢測(cè)是解決死鎖問題的重要方法之一，本研究將重點(diǎn)研究死鎖檢測(cè)算法，通過對(duì)FMS系統(tǒng)中死鎖出現(xiàn)的判斷，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解除死鎖情況。3、死鎖避免算法的研究：死鎖避免是在預(yù)知系統(tǒng)可能出現(xiàn)死鎖情況的前提下，提出相應(yīng)的調(diào)度和資源分配策略，盡可能地避免出現(xiàn)死鎖。本研究將研究死鎖避免算法，并提出針對(duì)FMS系統(tǒng)的調(diào)度和資源分配策略。4、死鎖解除算法的研究：當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)死鎖時(shí)，需要及時(shí)解除死鎖狀態(tài)，促使系統(tǒng)正常運(yùn)行。本研究將研究死鎖解除算法，并提出針對(duì)FMS系統(tǒng)的具體解決方法。四、研究計(jì)劃：本研究的計(jì)劃如下：第一階段（已完成）：對(duì)FMS系統(tǒng)進(jìn)行Petri網(wǎng)建模，并基于Petri網(wǎng)方法研究FMS系統(tǒng)死鎖檢測(cè)算法。第二階段（進(jìn)行中）：研究FMS系統(tǒng)死鎖避免算法。第三階段（未開始）：研究FMS系統(tǒng)死鎖解除算法。五、小結(jié)：本文介紹了柔性制造系統(tǒng)中基于Petri網(wǎng)的死鎖預(yù)防方