一种基于可协作Petri网的可容错柔性小件装配控制方法

摘要

一种基于可协作Petri网的可容错柔性小件装配控制方法，包括如下步骤：①给出Petri网模型一般性数学定义；②将对于每一个子产品的Petri网工作流描述为一个开链、非循环的Petri网工作流；③将不同子产品之间的Petri网工作流进行组合、连接；定义||表示子产品组合，不同的子产品Petri网组合完成不同的装配协作流程控制任务，并完成不同的目标产品任务；④将装配系统原料供给失败、装配执行动作不到位对系统的影响用容错尺度函数F(C)来表征，F(C)包含可协作Petri网的过渡环节在整个过程的某处p出现原料供给失败表示为在p处减少δ(p)>0，控制Δ(m_c)的大小保证装配系统的鲁棒性。本发明工作柔性较好、控制可容错性。

主权项

一种基于可协作Petri网的可容错柔性小件装配控制方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：①给出Petri网模型一般性数学定义，即一个四元素表达式，G＝(P,T,W,m₀)，其中，P表示全部的场地限制元素，T表示产品调度的限制因素，W表示生产场地与产品调度的关系(P×T)∪(T×P)→{0,1}，m₀为整个系统的初始状态信息：P→Z^|P|，Z是一个非负整数；基于上述定义，给出生产流程任务节拍逻辑序列分支与原料组合任务节拍逻辑分支，即所谓的子产品Petri网与原料流Petri网；②将对于每一个子产品的Petri网工作流描述为一个开链、非循环的Petri网工作流其中，是指单输入单输出的结点，是指只有输入没有输出的结点，是指只有输出没有输入的结点，且③基于成本最小原则，结合队列组合优化方法，给出可容纳多种子产品装配目标的生产事件优化组合流程，实现过程如下：将不同子产品之间的Petri网工作流进行组合、连接；定义||表示子产品组合，给定两个Petri网：G₁＝(P₁,T₁,W₁,m₁₀)和G₂＝(P₂,T₂,W₂,m₂₀)，G₁||G₂＝(P,T,W,m₀)，上述表达式中：P＝P₁∪P₂,T＝T₁∪T₂                  (1)$W(p,t)=\left\{\begin{array}{c}{W}_1(p,t)p\in P_1,t\in T_1\\ W_2(p,t)p\in P_2,t\in T_2\end{array}\right.---\left(2\right)$$T(p,t)=\left\{\begin{array}{c}{T}_1(t,p)p\in P_1,t\in T_1\\ T_2(t,p)p\in P_2,t\in T_2\end{array}\right.---\left(3\right)$$m_0\left(p\right)=\left\{\begin{array}{c}{m}_{10}\left(p\right),p\in P_1\\ m_{20}\left(p\right),p\in P_2\end{array}\right.---\left(4\right)$其中，W(p,t)表示装配工作流环节，p表示结点位置变量，m表示原料流变量，t表示时间因子；考虑上述操作，不同的子产品Petri网组合完成不同的装配协作流程控制任务，并完成不同的目标产品任务；④将装配系统原料供给失败、装配执行动作不到位对系统的影响用容错尺度函数F(C)来表征，F(C)包含可协作Petri网的过渡环节用Δ(m_c)来表示某一环节原料供给失败，δ表示工料失败对系统的干扰，在整个过程的某处p出现原料供给失败表示为在p处减少δ(p)>0；通过并行路径执行与单步回退方法修正生产流程错误，控制Δ(m_c)的大小，使得F(C)在其值域内取到最大值，则可有效保证装配系统的鲁棒性。