基于Petri网的建模技术A
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基于Petri网的系统建模与仿真课程教学探讨作者:刘飞来源:《中国电力教育》2014年第05期摘要:Petri网是一种图形化数学建模工具,广泛地应用于多个领域中。
目前开设的Petri 网相关课程通常只关注Petri网基本概念和理论的讲解,与之相比,开设的研究生课程“基于Petri网的系统建模与仿真”则主要关注如何利用Petri网来实现系统建模与仿真,与工程项目联系密切。
从教学内容、讲授方法、考核方式等多个方面对该课程的教学进行了探讨,并提出了建议及应对方法。
关键词:系统建模与仿真;Petri网;课程教学方法作者简介:刘飞(1976-),男,山东平度人,哈尔滨工业大学控制与仿真中心,副教授,博士生导师。
(黑龙江哈尔滨 150080)基金项目:本文系国家自然科学基金项目(项目编号:61273226)的研究成果。
中图分类号:G643.2 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)05-0099-02Petri网是由德国科学家C. A. Petri于1962年在其博士学位论文“自动机通信”[1]中首次提出的,后来,Petri网为众多计算机科学家所认识和重视,成为计算机、自动化等学界的热门研究课题。
Petri网已经广泛应用于计算机网络、通信协议、软件工程、柔性制造系统、离散事件动态系统、生物系统等众多领域。
[2,3]目前,许多高校都开设了Petri网相关课程,但是他们通常只关注Petri网的理论和应用。
与之不同的是,本课程“基于Petri网的系统建模与仿真”不仅讲授Petri网的基本理论和方法,而且重点讲授如何利用Petri网实现系统建模与仿真,目的是让研究生学习和掌握一种可视化的数学建模语言和方法,培养学生良好的思维习惯和逻辑能力。
本文将对基于Petri网的系统建模与仿真课程的教学从教学目的、内容、方法等多个方面进行探讨和研究。
一、基于Petri网的系统建模与仿真课程的教学目的Petri网是一种重要的离散事件建模方法,已广泛应用于各个领域的建模与仿真中,因此,笔者在教授本课程时,要教给学生一种强大的可视化建模与仿真方法,为学生开展建模与仿真研究奠定坚实的基础。
Petri摘要:无人机物流配送具有快捷、高效、低成本等优势,在商业和民用应用中广泛应用。
然而,无人机的配送过程中存在一定的复杂性和不确定性,对配送过程建模提出了挑战。
该文提出一种基于Petri 网的无人机物流配送建模方法。
该方法采用Petri 网对无人机配送过程建模,将整个配送过程分为任务生成、任务规划、任务执行和任务完成等四个阶段,并结合实际应用场景对Petri 网进行了细化。
实验结果表明,该方法能够有效地描述无人机物流配送系统的整个过程,为无人机物流配送提供了指导和支持。
关键词:无人机,物流配送,Petri 网,建模方法一、引言随着人们对生活和工作效率要求的提高,无人机物流配送逐渐成为替代传统物流配送体系的新趋势。
无人机具有快捷、高效、低成本等优点,可以大大提高物流配送效率,减轻人力成本压力。
同时,在极端天气,急需医疗等特殊情况下,无人机物流配送可以快速响应救援和应急需求。
然而,无人机物流配送过程中,任务生成、路径规划、任务执行等环节复杂,需要特殊的建模方法对其进行描述。
二、Petri 网Petri 网作为一种常用的离散事件建模方法,可以非常准确地模拟并行和并发系统,是描述并行进程行为的可视化工具。
Petri 网描述了系统中的状态和活动以及两者之间的相互作用,使得系统的所有可能性被考虑到。
Petri 网由四个部分组成,包括状态、变迁、输入和输出。
三、无人机物流配送Petri 网建模方法在无人机物流配送系统中,配送过程分为任务生成、任务规划、任务执行和任务完成等四个阶段。
根据这一特点,可以将整个配送过程建模为Petri 网。
( 1)任务生成阶段任务生成阶段是无人机物流配送流程的第一步,主要是通过应用程序或手动操作生成任务列表。
在此阶段,Petri 网中的状态包括了物流中心的存储容量、任务清单以及无人机的数量。
此时的状态与输入是任务列表和无人机管理系统发送的任务信息,其中任务数量的变化触发了Petri 网中状态的变化。
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基于Petri网的行为过程建模研究摘要:产品设计在制造过程中一直是研究的重点,而产品设计中行为研究作为设计的关键阶段最能激发设计者的创造性思维。
本文在Petri网基础上,引入行为过程分析,提出了以Petri网为基础的行为过程建模,并以家用门铃为实例建立了Petri网模型,较好的描述了机械产品行为的动态过程,进而提出了对产品进行修改或优化的依据和方法。
关键词:制造过程;产品设计;Petri网;行为过程建模0 引言制造过程包括市场分析、产品设计、工艺规划、制造实施、检验出厂、产品销售、回收处理等各个环节。
制造过程建模,就是把制造过程通过模型表示,这样有利于过程的模式化。
设计过程建模在产品设计过程中占有很重要的位置,它是为设计智能化、系统化、科学化打基础。
目前,已有很多建模工具,如eM—Power,Pro—Model,Arena, TaylorⅡ等,利用这些工具可对已有的制造过程或设计的制造过程进行建模与仿真,国内外在过程建模方面已开展了很多研究,提出了很多建模方法,如面向对象方法、多智能体方法、Petri网、集成定义方法、自然信息分析方法(NaturalInformation Analysis Method,NIAM)、EXPRESS数据定义语言等。
本文中将主要利用Petri网进行建模。
1 产品设计与Petri网制造过程中的产品设计一直是人们研究的重点,设计就是根据客观需求,通过人们的创造性思维,经过判断、决策,并用各种设计模型使之定量化,将提供的资源转化为技术装置或系统以满足人类与社会的功能要求的过程。