一种死锁避免控制方法、装置和自动化生产系统

摘要

在本发明中根据循环等待彼此所占用资源的工件，将自动化生产系统划分为一个或多个系统子模块。进而，为各个系统子模块构建死锁监控器，以进行死锁监控。系统的控制器根据各个监控器的状态和系统的当前状态输出控制指令，达到死锁避免的目的。在本发明中各系统子模块均是自动化生产系统的子集，因而构建各系统子模块死锁监控器的复杂性和难度要远小于构建系统集中式死锁监控器，从而提高了死锁监控建模和运算的效率。

主权项

一种死锁避免控制方法，所述方法应用于自动化生产系统，其特征在于，包括：按照预设算法，确定自动化生产系统中循环等待彼此所占用资源的工件；根据循环等待彼此所占用资源的工件，将自动化生产系统划分为若干个具有死锁倾向的系统子模块；构建所述系统子模块各自的死锁监控器，对各个系统子模块进行实时监控；其中，所述构建所述系统子模块各自的死锁监控器，对各个系统子模块进行实时监控具体包括：按照自动机的建模方法，构建各个系统子模块的加工资源层自动机、工件层自动机以及约束层自动机；其中，构建各个系统子模块的加工资源层自动机的过程包括：按照自动机的建模方式，对系统子模块中的各个加工资源建模，得到各个加工资源的自动机；对各个加工资源的自动机进行或算法操作，得到系统子模块的加工资源层自动机；构建各个系统子模块的工件层自动机的过程包括：按照自动机的建模方式，对系统子模块中的各个工件建模，得到各个工件的工件自动机；对同一类型工件的工件自动机进行或算法操作，构建工件类自动机；对工件类自动机进行或算法操作，构建工件层自动机；构建各个系统子模块的约束层自动机的过程包括：按照自动机的建模方式，对系统子模块中的各个约束条件建模，得到各个约束条件对应的约束自动机；对所述的约束自动机进行与算法操作，构建约束层自动机；对所述加工资源层自动机、所述工件层自动机以及所述约束层自动机进行与算法操作，得到所述系统子模块的死锁监控器；采用状态回溯算法对所述系统子模块各种对应的所述死锁监控器进行处理，以保证所述死锁监控器具有完全可达性；根据所述死锁监控器的状态和当前自动化生产系统的状态，生成控制生产过程的控制指令；所述状态回溯算法包括：步骤1令监控器SUPV_r状态集Q_r¹＝{q₀,q₁....,q_nr}，置状态集步骤2若有δ_r(q_u,σ)＝q₀，u＝1,2....n_r，δ_r和σ分别为监控器SUPV_r的状态转移函数及输入事件，则置状态集步骤3重复步骤2,直到不存在δ_r(q_u,σ)＝q₀，u＝1,2....n_r；步骤4若存在δ_r(q_u,σ)＝q_v，其中状态置状态集步骤5重复步骤4，直到不存在状态使得δ_r(q_u,σ)＝q_v，或者步骤6令为监控器SUPV_r输入事件集的克林闭包，置监控器SUPV_r可接受语言L(SUPV_r)＝L(SUPV_r)‑L'(SUPV_r)。