体的记事件驱动型被控系统H对本发明做进一步解释。
[0109] 图6给出了某矿井底巷道运输简易图，其中标号1-9表示运输区段，CHl表示井底 车场，CH2-CH3表示采区车场。在井下机车运输系统中，主要有两类需要考虑的问题：（1)如 何控制不同采区方向的机车发车次数，使得整体系统运行不会因为公用资源的公用而产生 死锁？（2)如何控制不同采区方向的机车发车频率，使得各个采区的开采工作能够协调？ [0110] 具体操作时，可通过图6所示应用背景中的连续变量离散化，给出图6对应的 Petri网模型系统，如图7所示。
[0111] 图7所示Petri网模型系统中，库所sSl(i = 1，2，···，8)表示区段或车场缓冲区， 库所Sbysmi (i = 1，2)分别表示采区缓存和采区煤储区，离散变迀ttj(j = 1，2, 3,4)表示 通过区段，变迀minel，mine2表示两个采区的开采动作；库所fji = 1，2,3)及其相关联的 弧（点线）表示对公用区段的互斥使用。
[0112] 下面利用本发明提供的基于Petri网的事件协调控制方法，给出控制不同采区发 车次数，来达到系统运行以及满足采区运输次数公平性控制的要求。
[0113] 首先将以上两个控制目标：（1)控制不同采区方向的机车发车次数，使得整体系 统运行不会因为公用资源的公用而产生死锁；（2)控制不同采区方向的机车发车频率，使 得各个采区的开采工作能够协调，转化成<不等式约束（a)和（b):
[0114]
[0115] 约束（a)中的正整数R可以根据控制目标进行计算得到，本实施例中R = 8,约束 (b)中的C为满足公平性两变迀的发生次数之差，这个数值可以人为指定，可取任意正整 数。
[0116] 为了图形的简洁性，本实施例中根据图7变形获得图8所示的变迀协调控制方案， 其中，图8给出的变迀协调控制方案中省略了图6中的库所匕(1 = 1，2,3)及其相关联的 弧（点线）。
[0117] 通过图8,将变迀约束条件转换为库所约束条件，转换后的库所约束条件为： M(Con3) < R0
[0118] 以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其 发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种基于Petri网的事件协调控制方法，其特征在于，包括以下步骤： 51、 获得事件驱动型被控系统H，并将系统H的资源约束转换为库所约束，将事件协调 约束转换为变迀约束，列出所有的约束条件； 52、 记事件驱动型被控系统H的Petri网模型Σ = (S，T ;F，W，M。)，其中，S和T是有 限非空且不想交的集合，S为库所集合，T为变迀集合，F为表示从库所指向变迀或者变迀指 向库所的有向弧，W表示有向弧权重，M表示库所中托肯的数量；变迀集合T中包含的变迀 tpt；；，···，％分别代表需要协调控制的事件e^e；；，···，ejq〉〗）； 53、 提取Petri网模型的库所变迀混合约束，并将混合约束形式化为：其中， k Ayb为计算常数且为整数、Hi(S)为监控库所&的托肯数目、q(〇为为变迀仁的引发 次数，Se，Te分别为约束库所集合和约束变迀集合； 54、 获得可令巧=0的库所约束条件或者令知=0的变迀约束条件作为转换约束，并将 转换约束代入混合约束，获得单一不等式约束作为协调 控制目标，并根据新的单一不等式约束对Petri网模型进行调整； S5^3((% C S) V (%n 5 Fc, % Π F ^ W 协调控制目标的一组Sc，tp t2, Fc，Wc为一组同步控制器，记为Con(S c，tp t2, Fc，Wc); S6、根据同步控制器进行事件协调控制。2. 如权利要求1所述的基于Petri网的事件协调控制方法，其特征在于， 步骤S4具体为：预设多种约束转换模型，获得单一不等式约束.后，对 Y1，并分解判断结果选择不同的约束转换模型进行约束转换，然后对Petri网模型进行调 整。3. 如权利要求2所述的基于Petri网的事件协调控制方法，其特征在于，步骤S4中预 设四种约束转换模型，分别对应：yi=yi ^yiXyi >〇 Wi^yi ^yiXyi >〇 ;yi=-y2， i = 2 ; Iy1I 乒 Iy2I 且 YiXyi 1< 0, i = 2〇4. 如权利要求3所述的基于Petri网的事件协调控制方法，其特征在于，当y ;= y ; i 且Y1Xy1 :> 〇,通过等价的数学转换，可将单一不等式约束转换为P (研⑷+..，％)彡Co1，然后可通过以下步骤进行约束转换； 511、 增加一个控制库所:沒C，Sc· = It1, V"tq}，q彡1，且 ff (sc, ti) = ff (sc, t2) ··· = ff (sc, tq) = I ； 512、 初始化心:|的标识，设置M' (sc) = ω1〇 513、 定义转换后的 Petri 网系统为 N' =(S'，T' ;F'，W'，M' )，S' = SU {sc}， T ' = T，F，= F U {(sc, t!)，（sc, t2)…(sc, tq)}，W，= W U {W (sc, t!) = W (sc, t2)…=W (sc, tq) =1}，?νΓ =Μ+ω · s。，转换后的Petri网系统的库所约束条件m(s。）彡ω1<35. 如权利要求3所述的基于Petri网的事件协调控制方法，其特征在于，当y y i i 且Y1Xy1PO,通过等价的数学转换，可将单一不等式约束转换为 Y1X P U1) +y2X P (t2)…+yq X P (tq)彡W1，然后可通过以下步骤进行约束转换； 521、 增加一个控制库所容0, Sc·= ?Λ,ν··%}，q彡1，且522、 初始化的标识，设置M' (sc) = ω1〇 523、 定义转换后的 Petri 网系统为 N' =(S'，T' ;F'，W'，M' )，S' =SU {sc}，s。，转换后的Petri网系统的库所约束条件m(s。）彡ω 1<36. 如权利要求3所述的基于Petri网的事件协调控制方法，其特征在于，当y i = -y 2， i = 2，，可将单一不等式约束转换为P (U-Pa2)彡Co1，然后可通过以下步 骤进行约束转换； 531、 增加两个控制库所Stll, Stl2，且满足且 W(scl，t2) = W(sc2, t!) = WCt1, sj = W(t2, sc2) = 1 ; 532、 初始化 Stll，8。2的标识，设置 M' (ssJ =M(Sc2) = ω1; 533、 定义转换后的 Petri 网系统为 N' =(S'，T' ;F' W'，M' )，S' = SU {scl， sc2}，r =τ，M+c^ · St^co1 · Se2，转换后的Petri网系统没有库所约束条件。7. 如权利要求3所述的基于Petri网的事件协调控制方法，其特征在于，当 |y」乒Iy2I且yixy；!< 〇, i = 2,，可将单一不等式约束转换为 y! X P (L)I2X P (t2) < W1，然后可通过以下步骤进行约束转换； 541、 增加两个控制库所Sel，Se2，且满足542、 初始化 SwSc2的标识，设置 M' (Scl)=M' (Sc2) = CO1; 543、 定义转换后的 Petri 网系统为 N' =(S'，T' ;F'，W'，M' )，S' = SU {scl， sc2}，r =t，M+c^ · St^co1 · Se2，转换后的Petri网系统没有库所约束条件。
【专利摘要】本发明公开了一种基于Petri网的事件协调控制方法。本发明通过Petri网结构的等价变换方法，考虑如何将库所变迁混合不等式约束条件转换为单一的库所不等式约束条件。转换为单一库所不等式约束条件后，就可以利用已有的活性控制器设计的相关结论对Petri网结构进行控制器设计。本发明将工业应用Petri网的受控元素从单一的库所推广到一般情况，即受控元素可能是库所，也有可能是变迁，考虑≤不等式约束条件下变迁约束向库所约束的转换算法，通过转换就可以将库所和变迁的混合约束问题，转换成单一的库所约束转换问题，可以降低问题分析的难度，拓展已有活性控制器相关结论的应用范围。
【IPC分类】G05B19/418
【公开号】CN105159244
【申请号】CN201510460164
【发明人】方欢, 王苏城, 方贤文, 方贤军
【申请人】安徽理工大学
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年7月29日