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带决策的扩展Petri网及其在FMS中的应用
带决策的扩展Petri网及其在FMS中的应用
摘要：
随着工业自动化水平的提高，柔性制造系统（FMS）在现代制造业中得到了广泛的应用。为了实现FMS的高效运作，需要合理地安排系统资源和管理各种决策，而扩展Petri网是一种有效的建模工具。本文将介绍带决策的扩展Petri网的概念，并探讨其在FMS中的应用。
1.引言
柔性制造系统（FMS）是一种灵活、高效的生产方式，它能够根据市场需求自主调整生产流程。FMS的关键在于资源的合理调度和决策的准确执行。为了满足这一需求，需要一种能够描述系统状态和控制策略的建模工具。扩展Petri网是一种适用于描述并发系统的图形化工具，它可以通过对系统状态和状态变迁进行建模和分析，帮助设计师制定系统决策。带决策的扩展Petri网是对传统扩展Petri网的扩展，它增加了决策变迁和决策条件，以便更好地描述系统的决策过程。
2.带决策的扩展Petri网的概念
带决策的扩展Petri网是由一组位置（P），变迁（T），边界结点（B），弧（A）和决策条件（C）组成的有向图。位置表示系统的状态，变迁表示系统的行为，边界结点是位置和变迁的组合，弧表示位置、变迁和边界结点之间的关系。决策条件表示系统在做出决策时所考虑的条件，当满足决策条件时，特定的变迁才能触发。
3.带决策的扩展Petri网在FMS中的应用
带决策的扩展Petri网在FMS中的应用主要体现在系统调度和资源管理方面。通过建立带决策的扩展Petri网模型，可以对FMS的运行过程进行建模和仿真，并通过变迁的条件设置保证系统决策的准确性。
3.1FMS调度
FMS调度是指对系统中不同工作站的作业进行排序和安排，以使系统能够达到最佳的生产效率。在带决策的扩展Petri网中，每个工作站可以表示为一个位置，而需要执行的作业可以表示为一个变迁。通过设置作业的触发条件，可以使作业只在满足特定条件时才能执行，从而实现对系统调度的控制。
3.2资源管理
FMS中的资源管理涉及到对系统中各种资源的安排与分配，包括机器、工具、人力等。在带决策的扩展Petri网中，每一种资源可以表示为一个位置，而资源的使用可以表示为一个变迁。通过设置资源的分配条件和决策条件，可以实现对资源的合理分配和利用。
4.实例分析
为了更好地说明带决策的扩展Petri网在FMS中的应用，我们以一个典型的FMS生产线为例进行实例分析。该生产线有多个工作站，每个工作站由一台机器和一种工具组成。通过带决策的扩展Petri网模型的建立，我们可以对生产线的调度和资源管理进行建模和仿真，并通过实验结果分析不同决策策略的效果。
5.结论
带决策的扩展Petri网是一种适用于FMS建模的有效工具，它能够帮助设计师分析系统的状态和行为，并制定合理的决策策略。通过对FMS调度和资源管理等问题的建模和仿真，可以优化系统的运行效率和生产能力。希望本文的研究能够为FMS的设计和优化提供一些参考和启发。
参考文献：
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