自主式追踪机器人终端行为的Petri网建模_孔庆艳

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基于Petri网的虚拟人行走动作建模及其仿真实现

基于Petri网的虚拟人行走动作建模及其仿真实现
卢晓军;李焱;贺汉根
【期刊名称】《系统仿真学报》
【年(卷),期】2005(17)11
【摘要】提出了一种基于位置/变迁Petri网结构的虚拟人行走动作模型。

该模型首先根据人体特征和运动特征计算行走的时间和空间特征参数,进而根据实验数据,通过插值计算生成具体的人体运动,仿真模型框架是基于Petri网实现的,并以面向对象的方法封装了包括行走和爬行等周期性的行走动作。

最后,设计并实现了一个仿真演示实例,结果验证了所提方法的可行性与有效性。

【总页数】4页(P2679-2682)
【关键词】虚拟人;维修仿真;行为控制;人体动画;人机工效学;Petri网
【作者】卢晓军;李焱;贺汉根
【作者单位】国防科学技术大学机电工程与自动化学院自动化所
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.基于JACK的虚拟人行走建模与实现 [J], 李建华;郝建平;王松山;李星新
2.虚拟手抓握动作的Petri网模型及其仿真实现 [J], 卢晓军;李焱;贺汉根
3.基于对象Petri网的柔性制造仿真系统的建模与实现 [J], 王晶晶;汤军社
4.基于对象Petri网的柔性制造仿真系统的建模与实现 [J], 王晶晶; 汤军社
5.关节化虚拟人手臂动作的建模及其仿真实现 [J], 卢晓军;李焱;贺汉根
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基于Petri网仿真的产品概念设计效率分析

基于Petri网仿真的产品概念设计效率分析
孔姝;张新龙
【期刊名称】《计算机工程与应用》
【年(卷),期】2003(039)033
【摘要】产品概念设计的效率直接关系到企业竞争力及市场占有率,团队工作是企业进行产品概念设计的本质特征.该文在分析出团队工作特征及Petri网能很好表述这些特征的基础上,用Petri网对产品概念设计流程进行了建模,给出了用随机Petri 网(SPN)分析团队工作效率不足的同时,提出用仿真手段进行分析的方法.具体过程中,给出了变迁时间确定方法和变迁行为的控制策略,得出了不同仿真次数下特定库所获得托肯的平均时间及方差.结果表明,基于Petri网仿真的产品概念设计效率分析不仅效果可行而且比传统的SPN方法更为通用.
【总页数】4页(P209-211,232)
【作者】孔姝;张新龙
【作者单位】华中科技大学工商管理学院,武汉,430074;北京航空航天大学经济管理学院,北京,100083
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.基于Petri网的机电产品概念设计功能模型研究 [J], 周小勇;李团结
2.基于FPGA的有色Petri网仿真系统设计 [J], 陈成官;张小军;周韬略;张德学;郭
华
3.基于Petri网与多代理的半导体调度系统建模及仿真 [J], 何睿超;徐骏善;汪惠芬
4.基于随机Petri网的邻避冲突演化过程模型及情景仿真分析——以垃圾焚烧发电厂为例 [J], 全雄伟;左高山
5.基于Petri网军民共用停机坪运行仿真与分析 [J], 黄学林;王观虎;陈奇奇;耿昊因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于Petri网的软件维护过程建模及应用分析

基于Petri网的软件维护过程建模及应用分析
丁剑洁;侯红;郝克刚
【期刊名称】《系统仿真学报》
【年(卷),期】2007(19)A01
【摘要】软件维护过程建模是实现过程改进、合理分配资源、提高维护效率的基础,它在越来越多的软件需要更新换代的今天更为重要。

提出了采用形式化的建模工具Petri网来描述维护过程,从而可以利用Petri网的分析方法,如可达图,不变量对维护过程进行分析。

在此基础上,关注Petri网中各变迁的触发时刻,估算维护周转时间、资源利用率等指标,从而为维护过程的优化和改进提供决策上的支持。

【总页数】4页(P55-57)
【关键词】Petri网;软件维护;过程建模;决策
【作者】丁剑洁;侯红;郝克刚
【作者单位】西北大学信息科学与技术学院;陕西教育学院,西安710061
【正文语种】中文
【中图分类】TP311.5
【相关文献】
1.基于消息顺序图和Petri网的移动应用监测平台建模分析 [J], 纪建伟;陈昕;黄浩军
2.基于非马尔可夫随机Petri网的软件再生建模与分析 [J], 孟海宁;齐勇;侯迪
3.基于层次着色Petri网的网构软件性能建模与仿真分析方法 [J], 徐倩;应时;贾向
阳;耿江屹;李琳
4.工作流技术及Petri网在教育管理软件建模中的分析及应用 [J], 李文琴;汪大清
5.基于．Net平台的Petri网建模和分析软件的设计与实现 [J], 袁世辉;朱龙飞;詹惠琴;姜海良
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利用混杂Petri网对基于事件的机器人遥操作系统建模研究

２基于事件的规划与控制（ｌｎｉｇａｄＰａｎｎｎ
ｅｎｒｌｇｂｓｄｏｖｎ）ｏｔｏｉａｅｎｅｅｔｎ
该理论是由谈自忠和席宁于１９９３年前后提出的．初是用于多机器人协作，近又应用于遥操作最最
（ｈｎａｇＩｓｔｔｏｔｍａｉｎＣｈｎｓａｅｙｏｃｅｃｓ１０１）ＳｅｙｎｎｔｕｅｆＡｕｏｔ，ｉｅｅＡｃｄｍｆＳｉｅ１０６ｉｏｎ
Ａｂｔａｔｓｒｃ：ＴｈｓｐｐｒｆｒｔｙｕｅｈｙｒｔｉｅｓａｏｌｏｍｏｅｈｏｏｅｅｐｒｔｏａｅｎｅｅｔｉａｅｉｓｌｓｄｔｅｈｂｉＰｅｒｔｓｔｏｓｔｄｌｔｅｒｂｔｔｌｏｅａｉｎｂｓｄｏｖｎ．ｄｎＴｈｉｃｅｅｐｒｓｒｓｏｄｔｈｐｒｔｒｉｅｅｐｒｔｎ，ｉｈｕｅｔｅｔａｉｉｎｌＰｔｉｅｓＢｙｒｄｆｉｇｔｅｅｄｓｒｔａｔｅｐｎｏｔｅｏｅａｏｎｔｌｏｅａｉｏｗｈｃｓｈｒｄｔａｅｒｎｔ．ｅｅｉｎｈｏｎｃｎｉｕｕｅｒｅｓｏｔｏｓＰｔｉｔ，ｗｅｕｅｉｔｅｃｉｅｔｅｄｆｅｅｔａｑａｉｎｆｍｏｉｏｏ．ｎｎｓｔｏｄｓｒｂｈｉｆｒｎｉｌｕｔｏｓｏｂｌｒｂｔｅｅＫｅｗｏｄ：ｈｂｉｅｒｅｓｖｎ — ａｅｙｒｓｙｒｄＰｔｉｔ，ｅｅｔｂｓｄ，ｔｌｏｅａｉｎｓｓｅｓｎｅｅｐｒｔｏｙｔｍ，ｍｏｅｉｇｄｌｎ

面向Agent的Petri网及其应用

面向Agent的Petri网及其应用刘懿婕;姜同强【期刊名称】《计算机仿真》【年(卷),期】2011(028)007【摘要】To better describe the behaviors of single agent and the complex interactions between agents in MAS, a kind of model called Agent-Oriented Petri Nets(AOPN) was proposed by unifying the technology of agent and Petri Nets.An AOPN formalized definition was given first.And then by modeling interactions between buyer agent and seller agent based on on-line shopping, agent-oriented Petri nets modeling method was smdied and analyzed by using the Petri net modeling tool.The method solved the complex problem of system structure effectively and built the foundation for further application.%为了更好地刻画单个Asent的行为和多Asent间复杂、并行的动态交互,将面向Agent的设计思想与Petri网建模方法相结合,形成了一种面向Agent的Petri网(AOPN)模型.首先给出了面向Agent的Petri网的形式化定义,然后利用Petri网的建模工具,以网上购物背景下买卖双方简单交互为例,对基于面向Agent的Petri网模型的系统建模方法进行了研究和分析,有效地解决了系统结构复杂性的问题.【总页数】3页(P34-36)【作者】刘懿婕;姜同强【作者单位】北京工商大学计算机与信息工程学院,北京,lO004S;北京工商大学计算机与信息工程学院,北京,lO004S【正文语种】中文【中图分类】TP391.9【相关文献】1.基于面向Agent的赋时着色Petri网的可重构装配线建模 [J], 苑明海;白颖;李东波2.基于面向对象着色Petri网的多Agent系统建模 [J], 何小苑3.面向Agent的Petri网模型及其应用研究 [J], 陈德军;胡睿4.基于面向对象PETRI网的移动式Agent系统 [J], 焦晖;周顺生5.面向Agent的时间Petri网及其在虚拟概念设计行为建模中的应用 [J], 刘晓红;陈定方因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于petri网的多agent交通控制实验系统建模

基于petri网的多agent交通控制实验系统建模
孙林
【期刊名称】《交通世界》
【年(卷),期】2010(000)014
【摘要】城市交通控制系统（UTCS）人、车、路、环境、信号灯,交互,复杂系统,信息（信息发布）引入其中,增加复杂性。

对信息条件下信号控制交叉口的交通运行机理难以用数学模型解析,各种控制方案的实施效果难以评价;专家评议在实际交通系统难以＂实验＂情况下,只能依靠经验进行判断,很难做出客观全面判断。

观测和检测手段相关技术的发展，可以获取实际交通系统大量的数据；另一方面，人工智能研究中多智能体理论以及知识工程、机器学习、
【总页数】4页(P140-143)
【作者】孙林
【作者单位】不详
【正文语种】中文
【中图分类】U491.51
【相关文献】
1.基于Petri网的交通信号控制系统的建模与分析 [J], 万铮
2.基于petri网的多agent交通控制实验系统建模 [J], 孙林
3.基于Petri网的交通控制系统建模与评估 [J], 刘晓娟;温冠华
4.基于Petri网的交通控制系统建模与评估 [J], 刘晓娟;温冠华
5.基于Agent的智能交通系统的控制建模 [J], 王娜;王国宇;孟庆春;殷波
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应用于PLC控制程序的Petri网执行模型

应用于PLC控制程序的Petri网执行模型
孟庆春;刘云卿
【期刊名称】《计算机科学》
【年(卷),期】2009(036)010
【摘要】在现有的工业控制系统中经常使用PLC实现顺序控制、定时等功能.控制程序经常需要执行同步操作且输入开关量的触发时机具有不确定性,因此无法充分描述真实的执行过程.为此提出下述解决方法:首先在控制程序的编译阶段,使用Petri网建立网模型以表示程序执行逻辑,其次在控制程序的执行阶段,根据程序真实执行状况动态运行上述网模型,当程序运行结束时网模型停止执行,由此判断程序中存在的逻辑错误.
【总页数】4页(P150-152,159)
【作者】孟庆春;刘云卿
【作者单位】中国科学院力学研究所技术发展部,北京100190;中国科学院力学研究所技术发展部,北京100190
【正文语种】中文
【中图分类】TP393.08
【相关文献】
1.基于PLC控制程序和模糊的故障诊断模型 [J], 张高煜
2.随机Petri网应用于马尔可夫预测模型 [J], 李文波;吴冲锋
3.基于 PLC 控制程序的故障诊断模型研究 [J], 戴丹丹
4.基于多核处理器的PLC控制程序并行执行 [J], 王慧锋;干玲剑
5.基于PES的Petri网可执行模型生成方法 [J], 傅炯;罗爱民;罗雪山;刘俊先
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基于着色Petri网的高速列车追踪运行过程建模与仿真

基于着色Petri网的高速列车追踪运行过程建模与仿真任国彬;陈小强【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2015(000)003【摘要】为了验证高速铁路移动闭塞系统( Moving Automatic System,简称MAS)结构完整性、控制逻辑正确性以及列车追踪运行的动态控制过程,利用着色Petri网建立移动闭塞条件下高速列车两车追踪运行控制过程的模型,采用相对制动方式下基于追踪效率最高的区间追踪间隔原理,设计了控制策略决策模块,模拟列车牵引加速、惰行以及减速运行等控制过程,研究MA更新周期变化对列车追踪控制的影响。

仿真结果表明所建立的模型可以有效描述MAS下高速列车追踪运行控制过程,且MA更新的周期越小,列车的行为控制越灵敏,达到预期控制目标所需要的时间更短,满足行车安全性、高效性要求。

仿真结果将为MAS在高速铁路中的实际应用提供理论指导。

【总页数】5页(P122-125,126)【作者】任国彬;陈小强【作者单位】兰州交通大学自动化与电气工程学院，兰州 730070;兰州交通大学自动化与电气工程学院，兰州 730070【正文语种】中文【中图分类】U238;U284.44【相关文献】1.高速列车追踪运行过程仿真方法研究 [J], 周艳红;唐金金2.繁忙机场机坪运行过程着色Petri网建模 [J], 潘卫军;杨磊;朱新平;张庆宇3.基于改进Event-B建模的高速列车追踪运行仿真研究 [J], 陈永;张薇;胡晓辉4.高速列车追踪运行过程的节能优化 [J], 朱爱红; 马晓娜; 段玉琼; 李杰; 李俊5.基于时间着色Petri网的建筑火灾疏散系统建模与仿真 [J], 张绪冰;谢雨飞因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于Petri网的迁移工作流模型研究

基于Petri网的迁移工作流模型研究
党妍;张蕾
【期刊名称】《山东科学》
【年(卷),期】2002(015)004
【摘要】利用扩充Petri网对迁移工作流进行抽象描述并建立模型,对Petri网的位置、转移、令牌等要素进行扩充描述,使扩充Petri模型能够体现迁移工作流的迁移特性;还分别对强迁移工作流和弱迁移工作流的广义点火规则进行描述.运用Petri 网模型设计出一个迁移工作流实例,用以阐明Petri网模型的建模方法;其中着重说明(1)位置模型与实例中的停靠站和工作域之间的映射关系;(2)如何使工作域内各站点对于停靠站具有位置、功能透明性.
【总页数】6页(P55-60)
【作者】党妍;张蕾
【作者单位】山东大学计算机科学与技术学院,山东,济南,250061;山东大学计算机科学与技术学院,山东,济南,250061
【正文语种】中文
【中图分类】TP315
【相关文献】
1.基于Petri网的虚拟研究组织协同工作流的描述方法及模型建立研究 [J], 吴大勇;刘江彩;孙爱萍
2.基于Petri网模型的工作流实例迁移算法 [J], 李强;刘亚军
3.基于 Petri网的扩展工作流模型研究 [J], 傅作为;乐晓波
4.基于 Petri网的工作流模型的研究与仿真① [J],
5.基于Petri网的工作流模型的研究与仿真 [J], 孟广学
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Petri网：一种可视化建模支持工具

Petri网：一种可视化建模支持工具
王红卫;何勇
【期刊名称】《系统工程学报》
【年(卷),期】1997(012)002
【摘要】Ｐｅｔｒｉ网作为建模工具已有广泛的应用，本文把Ｐｅｔｒｉ网引入到决策支持系统之中，把它作为ＤＳＳ的可视化模型管理和建模支持的工具，文中讨论了基于Ｐｅｔｒｉ网的模型表示方法，研究了Ｐｅｔｒｉ网表示的模型的循环和连通问题，并给出了模型求解过程和模型生成的算法。

【总页数】6页(P73-78)
【作者】王红卫;何勇
【作者单位】华中理工大学系统工程研究所;华中理工大学系统工程研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TP399
【相关文献】
1.基于UML/Petri网的作战指挥可视化建模与验证 [J], 桂启山;赵新国;李义;顾晓霞
2.基于Petri网的维修保障过程可视化建模与仿真 [J], 史永胜;王艳新
3.基于广义随机Petri网的可视化建模与仿真工具 [J], 黄勇;张友良;汪惠芬;王志亮
4.基于Petri网与萤火虫算法的任务分配可视化建模 [J], 史永胜;肖龙
5.基于模糊Petri网的维修保障活动可视化建模与仿真研究 [J], 史永胜;李建雪
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0 引言
自然界中的许多动物都可以利用环境中随空气或水传播的化学物质来觅食求偶和躲避敌害，比如大马哈鱼靠嗅觉制导返回栖息地[1]，以及某些昆虫靠嗅觉交配和觅食[2]，这些不可见并且少量的化学物质随着流体的输运就形成了化学羽流，简称羽流。Li W.等[3]通过模仿飞蛾的跟踪气味的过程，开发出用于羽 J.等[4]提出一种知识驱
义 3 可知，变迁 t 能被成功激发。定义 5 活性变迁 t ：当行为库所 {PA , P 中，token 流 1 ,..., P i} 向行为库所 PB ，完成由行为 {A,1,2,..., i, i 1,..., i j} 到行为
{B} 的转移，此变迁过程被称为活性变迁。
活性变迁激发过程如图 2。
优先出版
计算机应用研究
第 33 卷
混合 Petri 网。
换，并且只要有障碍就激发变迁进行角度检测。机器人从障碍检测到准确抓取化学源需同时满足以下条件：存在 i 个事实(信息) 和 j 个不能出现的事实(信息) (i, j 1,2,...) 。建立 AR 终端行为交互的 PN 元模型如图 1。 P ●
---------------------------基金项目：国家自然科学基金项目（61164012）
作者简介：孔庆艳（1989-），女，河南新乡人，硕士研究生，主要研究方向为 Petri 网理论、化学羽流追踪；袁杰（1975-），男（通信作者），博士，副教授，主要研究方向为智能控制、Petri 网理论、机器人控制（yuanjxju@）；郭俊辉（1988-），男，河南信阳人，硕士研究生，主要研究方向为智能控制、Petri 网理论．
定义 3 变迁数量。定义 4 禁止弧[11] 连接着变迁的一输入库所，其弧终端的小圆是对弧权值的“取反”操作，按输入函数与变迁激发的定义，一旦禁止弧连接的输入库所中拥有的 token 数量大于或等于禁止弧的权，则该弧将禁止该变迁的激发。在 Petri 网的物理描述中，库所通常表示状态、行为、事实或条件等;库所中 token 表示资源或信息;变迁表示状态或行为的转移。在 Petri 网的图形描述中，采用圆表示库所，库所中的实心圆点表示 token 信息，以短线段表示变迁，变迁与库所连接的有向弧采用箭头(普通有向弧) 或直线与小圆(禁止弧)表示。根据 AR 终端的“空间识别”、“避障”、“角度检测” 等行为特点，本文中各库所中的 token 有些表示事实或信息，有些表示资源例如，“左障碍”、“右障碍”表示事实信息，而“角度检测”表示资源。因此， token {0,1} ，且各有向弧权值均为 1(含禁止弧) 。
Hale Waihona Puke Pit1 t2PA
t
Pi+1
. .
.
Pi+j P
B
图 1 羽流追踪终端行为交互的 PN 元模型图
在混合 Petri 网原模型中包含两种激发模式，即活性变迁和惰性变迁。为了更好的阐述该模型，下面将两种激发模式定义如下：对于 i, j, P 使变迁前集 i,

t {PA , P 1 ,..., P i,P i 1 ,..., P i j }
P1 Pi PA
●
t
. .
. ●
. .
.
Pi+1 P1 Pi+j PB Pi PA
. .
.
t
. .
.
Pi+1 Pi+j
●
●
PB
(a)活性变迁 t 激发前
(b)活性变迁 t 激发后
图 2 活性变迁激发过程
定义 6 惰性变迁 t ：当行为库所 {PA , P 中，token 流 1 ,..., P i} 向行为库所 PB ，且 {PA , P 中保留 token 信息，此变迁过 1 ,..., P i} 程被称为惰性变迁。惰性变迁激发过程如图 3。
m( Pi 1 )
各有向弧权值：
m( Pi j ) 0 1
I ( Pk , t ) 1
,
式(4)中符号“ 0 ”表示对值 0 的“取反”操作。
k {A,1,2,..., i, i 1,..., i j} ，因此， m( Pk ) I ( Pk , t ) 。由定
P1 Pi PA
●
t
. .
.
Pi+1 P1 Pi+j Pi PB PA
●
t
. .
.
Pi+1 Pi+j
. .
2 PN 元模型
AR 终端行为包括前方羽流源确定、前方障碍检测、障碍方位确定、避障、羽流源抓取等。根据角度检测的结果做出相应的动作，然后抓取并提升化学源。本文主要解决在含障碍物的复杂环境下 AR 终端行为的建模问题。首先将障碍分为 4 种，分别是无障碍、左障碍、右障碍和前障碍。在复杂障碍模式下， AR 终端按照预先建立的混合 Petri 网逻辑规则进行自主行为切
Terminal behavior modeling for autonomous tracking robots using Petri nets
Kong Qingyan, Yuan Jie, Guo Junhui
(College of Electrical Engineering, Xinjiang University, Urumqi 830047, China) Abstract: Focused on the issue that the terminal behavior modeling contains resource flowing and information interaction, this paper proposed a behavior modeling method of hybrid Petri net. Firstly, the active transitions and inertia transitions introduced in this paper described the coupling, restriction, and asynchronous relationships among behaviors. Secondly, the hybrid Petri net model showed the interactions among the various terminal behaviors during a chemical plume tracking process. It used a robotics module as the verification and analysis tools for simulating the robot terminal movements, and obtained the smooth curves of six joints angle changes. Finally, the method was verified in a 6-DOF industrial robot platform. The results show that the hybrid Petri nets model can truly express the internal logical relationships and the interaction mechanisms of objects. Terminal behavior models are effective and feasible for autonomous robots to track plumes. Key Words: Petri net; behavior modeling; chemical plumes; transition; robot; autonomous 人行为建模的典型方法有：状态图表[5]和神经—模糊技术[6]。这些方法针对特定系统有其各自的优势，但在建模系统行为的耦合、制约、异步关系时会遇到以下困难：状态图表描述面向数据的模型；神经—模糊技术同时具备了神经网络与模糊逻辑的优势，但是，该方法在规则获取、隶属度函数和神经网络结构的确定以及可操作性方面尚需进一步研究。故需提出一种新方法来对机器人行为建模。相对以上方法 Petri 网可以把复杂问题图形化，能够精确描述以上关系。 Petri 网已被成功应用于故障诊断[7]、工作流模型的性能分析[8]、系统的死锁控制[9]等研究领域。但是，传统的 Petri 网在建模具有资源流动和信息交互的复杂系统时存在困难。就目前所掌握的国内外资料来看，尚缺乏自主式化学羽流追踪机器人（ The robot of tracking chemical plume，文中简称 AR）终端行为建模的适用方法，阻碍着对该领域的研究与探索。为解决该问题，将探索建模羽流自主追踪复杂行为的 Petri 网新方法，即
流追踪的自适应任务规划器。其海上实验在 2 小时之内准确找到 1000 米以外的化学羽流源头。Yuan 动的化学羽流自主追踪方法。该方法充分利用环境变化信息、知识及控制规则，通过知识/信息与机器人行为的实时交互、启发，分别实现在扩散与湍流空气环境下的羽流追踪过程。以上研究工作取得较好的羽流追踪与源定位效果，但对自主式机器人终端避障和抓取行为的研究较少。因此，对自主式化学羽流追踪机器人的复杂终端行为建模方法进行研究。机器
1
. .
. ●
1 Petri 网相关定义
针对化学羽流追踪终端行为存在资源流动和信息交互的特点，尝试采用混合 Petri 网为其行为建模的方法。为了更好地理解混合 Petri 网行为建模方法，以下给出与行为建模相关的 Petri 网定义[10]。定义 1 由以下四元组描述的有向图称为 Petri 网（PN）： (1) PN ( P, T , I , O) 其中：1) P {P 是库所的所有集合， n 0 是库所 1 ,..., P n} 的个数； 2) T {t1 ,..., tm } 是变迁的有限集合， m 0 是变迁的个数， P T （空集）； 3) I : P T N 是输入函数，它定义了从 P 到 T 的有向弧权的集合，其中 N {0,1,...} 为非负整数集； 4) O : T P N 是输出函数，它定义了从 T 到 P 的有向弧权的集合。定义 2 m : P N 称为 Petri 网的标识，是一列向量，其第 i 个元素表示第 i 个库所中的 token 数目。