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基于面向对象Petri网建模的FMS控制系统的设计与实现的开题报告
一、选题背景及意义
随着工业自动化水平的不断提高和工业智能化的加速发展，FMS（FlexiableManufacturingSystem，灵活制造系统）得到了广泛应用。FMS由多个工艺单元、储存单元和输送单元组成，通过计算机集成控制，实现工件的自动处理和运输。FMS以其灵活性、可靠性、高效性和经济性等特点成为制造业现代化的重要手段之一。因此，研究FMS控制系统的设计和实现具有重要的意义。
Petri网是一种重要的建模并发系统的数学工具，在FMS控制系统中也得到了广泛应用。Petri网建模能够提供一个直观的描述系统有关事件、动作和状态的图形化表示方法，使得系统的分析、设计和调试更加简单高效。
本课题旨在基于面向对象Petri网建模的方法，设计和实现FMS控制系统，以实现FMS控制系统的协调运行，提高FMS系统的性能和效率。
二、研究内容
1.FMS控制系统的架构设计和实现
-设计和实现基于面向对象Petri网的FMS控制系统的架构
-实现FMS控制系统管理模块，包括生产计划管理、工件状态管理、设备状态管理等子模块
2.FMS控制系统的Petri网建模
-建立FMS控制系统的Petri网模型
-基于Petri网模型对FMS控制系统进行分析和优化
-实现Petri网模型与FMS控制系统之间的互联，实现控制系统与Petri网的协同运行
3.FMS控制系统的功能模块设计和实现
-设计和实现基于面向对象Petri网的FMS控制系统的功能模块
-实现FMS控制系统的各功能模块之间的交互
4.FMS控制系统的实现和测试
-实现FMS控制系统的程序代码
-进行FMS控制系统的集成测试和性能测试
三、研究计划
1.第一阶段（4周）
-完成FMS控制系统的需求分析和功能设计
-完成FMS控制系统的架构设计和实现
2.第二阶段（4周）
-完成FMS控制系统的Petri网建模
-完成FMS控制系统的Petri网模型分析和优化
3.第三阶段（4周）
-设计和实现FMS控制系统的各功能模块
-实现FMS控制系统的各功能模块之间的交互
4.第四阶段（4周）
-完成FMS控制系统的程序代码实现
-进行FMS控制系统的集成测试和性能测试
四、研究难点及解决方案
1.FMS控制系统的复杂性和动态性
-基于面向对象Petri网的建模方法能够有效描述FMS控制系统的复杂性和动态性，从而提高系统设计和开发的效率
2.FMS控制系统的优化
-Petri网模型的分析能够有效地优化FMS控制系统，提高系统性能和效率
3.FMS控制系统的集成测试和性能测试
-设计完善的测试方案和测试用例，对FMS控制系统进行全面地测试，发现和解决系统的问题和不足之处
五、预期成果
1.建立基于面向对象Petri网的FMS控制系统的架构和模型
2.实现FMS控制系统的管理模块和各功能模块之间的交互
3.实现FMS控制系统的程序代码
4.进行FMS控制系统的集成测试和性能测试，验证系统的正确性和有效性
六、参考文献
1.刘江，朱家琳.面向对象Petri网在FMS控制系统中的应用研究[J].机械制造与自动化,2008(6):65-68.
2.郭尚华，吕向阳.基于Petri网的灵活制造系统控制方法研究[J].中南大学学报,2002(4):51-55.
3.舒泽明，于红.基于智能Petri网的FMS控制系统优化研究[J].现代制造工程,2009,8(2):61-63.