Введение к работе
Актуальность тени диссертации.
Рост эффедоивности современного автоматизированного производства достигается как путей повышения его производительности, так и гибкости, включающей в себя возможность перестройки в кратчайшие срока автоматизированного производства и его системы управления при коренной изменении вьвдска-еыой продукции.
Функцией управляющей системы лівого дискретного автоматизированного производственного кошлекса (единицы оборудования, модуля, линии, участка, цеха) является обеспечение координации и согласование функционирования оборудования кошлекса.
В условиях перехода к рыночной эконсшже, свйзаішого с неизбежный постояшшы обновлением выпускаемой продукции н, как следствие, с повышением гибкости и степени .«автоматизации производства несомненна высокая актуальность создания основ построения методов обеспечения гибкого управления производственными комплексами.
Решение этой проблемы опирается на формальные подели и цетоды, позволяющие строить наглядные и понятные пользователи модели, адекватно описывающие функционирование гибких производственных комплексов, просчитывая зкстреиалыше ситуации, создавать функции управления, позволяющие менять структуру подели, в соответствии с изменениями, происходящими в моделируемой систеые, предварительно проведя анализ свойств новых измененных моделей. При этом эти модели долакы иметь средства для отражения параллелизма и иерархии процессов, протекает»
в гибшх производственных комплексах, времени выполнения операций.
Известные в настоящее время модели: параллельные граф-схемы алгоритмов, системы взаимосвязанных графов, графы вычислений, графы, автоматы, сети Петри и их расширения недостаточно эффективны для описания и анализа Функционирования гибких производственных комплексов в условиях возможных переналадок оборудования комплексов.
Целью работа является создание формального аппарата на
базе сетей Петри, позволявшего осуществлять моделирование
гибких производственных комплексов с учетом перестройки их
' работы, и в целом, моделировать функционирование изменяющихся
г процессе работы систем.
В соответствии с поставленной целью в работе решаются следующие задачи:
-
разработка представления двудольных ориентированных графов в алгебраической форме;
-
разработка нового подхода к представлению сетей Петри, как представления адекватно описывающего структуру сети Петри, удобного для пользователя и использования для описания функционирования изменяющихся систем;
-
определение сетей, позволяющих менять свои структуру в соответствии с изменениями в реальной сис'шм^, и разработка для этой цели комплекса операций, осуществляющих эти изменения;
-
разработка новых методов и подходов к исследованию и анализу свойств сетей Петри.
Методы исследования базируются на применении аппарата теории ашонеств, сетей Петри, теории графов, дифференциальных
авнений и иатеиатического анализа, элементов теории алго-гаов и формальны"-, систем.
Научная новизна состоит в: аредставлении графов и сетей Петри в алгебраической форце; представлении сетей Петри в виде полиноиа, разработке на їсвє этого представленая операций, над сєїяіш, позволящиш :сто и эффективно изменять структуру сети, создании па базе зссических сетей Патра их нового расширения - гибких сетей, юкквдкх свов структуру в завясниостн от состояния иодели, работоспособности, и форшфовании функции, управляющей іга изыененияии;
заработке нового подхода к анализу саиоиодифицируешх оковых сетей, который заключается в предположении, что кционирование сети в целом и каждого перехода в отделънос-является непрерывным процессом, составлении дяффереіраиаль-уравнеюйі изменения ыаркировки сети, а так же проведении шіза свойств отдельных фрагментов сети на основе нсследо-ія решений дифференциальных уравнений.
Практическая ценность работы заключается в создании ірата для иоделирования изиекяюздихся или самоизменяющихся ічениеи времени систем.
Реализация результатов работы осуществлена при цоделиро-и гибких производственных комплексов в Московской госу-твеннои технологическом ушшерситете "Станкин". Апробация работы. Основные результаты работы докладыва-и обсуадаяись на v и VI Всесоюзных школах - сешшарах цых ученых и специалистов "Прсшиленше роботи и гибкие латизированные производства" (Нарва 1986, 1988), на Рьс-іканской научно-практической конференции молодых учших и
- б -
специалистов Чувашской АССР (Чебоксары 1987), на х Всесоюзной семинаре "Параллельное программирование и высокопроизводительны" системы" (Уфа 1990).
Публикации. По теме диссертации опубликована 21 печатная работа.
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 93 наименований, и приложений, содержащих доказательства теорем, программу на языке Паскаль для моделирования работы сельскохозяйственного уборочного комплекса с помощью сетей Петри и результаты моделирования, а также материалы, подтверждающие внедрение работы.
Объем диссгртации 194 стр., включая 51 стр. рисунков и таблиц, список литературы на 12 стр. и приложения на 17 стр.