基于EOPN和UML的柔性制造控制系统建模方法

柔性制造系统控制软件(Flexible manufacturing control software,FMCS)是保证柔性制造系统正常运行、实现预定生产行为的关键.通过分析扩展面向对象Petri网(Extended object-oriented Petri net,EOPN)与统一.建模语言(United modeling language,UML)建模的特点,并在分析柔性制造系统复杂功能层次的基础上,本文提出了一种针对FMCS,采用UML描述方法的EOPN建模方法.该方法综合了EOPN和UML建模的长处,支持FMCS从需求分析到模型实现的全生命周期.用该方法分析和设计的FMCS具有良好的可重用性、可扩展性和可变性,同时简化了控制软件的开发过程,降低了开发成本.     

面向可重构制造系统的设备建模

可重构制造系统的建模是分析和控制可重构制造系统的关键技术，而可重构制造系统中的设备建模是可重构制造系统建模的基础。本文提出面向可重构制造系统的设备的赋时面向对象Petri网模型，并通过实例研究证实了其正确性。面向可重构制造系统的设备的赋时面向对象Petri网模型能够表示可重构制造系统重构前后设备的作业安排的变化情况．因此它是可重构制造系统中设备的正确的形式化表示。     

应用有色Petri网的复杂系统四性一体化综合评估方法

为避免复杂系统以可靠性、维修性、测试性和安全性为四性的设计中仍存在"割裂"现象,在确定四性一体化基本参数的基础上,约束可靠性等四性单性指标,建立了基于有色Petri网的复杂系统四性一体化综合评估方法。在JAVA环境下,基于有色Petri网,利用工具PIPE分别建立了复杂系统结构有色Petri网模型和综合评估有色Petri网模型,形成四性一体化综合评估有色Petri网模型。变迁触发时,将复杂系统的四性状态分为3类并分别染色。根据库所中的托肯颜色,判断复杂系统各项指标满足情况以及所处状态。重复迭代评估,实时跟踪复杂系统四性所处状态,实现四性一体化综合权衡设计。算例证明,四性一体化综合评估方法全面合理,验证了方法的有效性和准确性。     

航空独立电源系统保护控制行为混杂模型

为了准确描述独立电源系统保护离散事件与连续控制相互作用的混杂行为,提出一种对象混杂Petri网(OHPN)建模方法,构建了基于OHPN航空独立电源保护控制行为的混杂模型。该模型将混杂Petri网的混杂特性描述内置于对象之中,解决了传统混杂Petri网不能同时描述静态结构和动态过程的问题,增强了模型描述能力,使模型具有良好的封装性、可重用性和可维护性。最后,对某型航空交流电源系统的保护控制过程进行了仿真和验证。结果表明,所定义的模型能够有效描述和分析电源系统保护控制的混杂行为,为系统稳定性和故障预测的研究奠定基础。     

基于Petri网和UML的工作流模型设计

介绍了工作流的概念及发展过程,讨论工作流建模的基本方法。重点分析Petri网和UM L在工作流模型设计过程中的应用,结合Petri网语义定义工具和图形化界面以及UM L的面向对象特点,形成基于Petri网和UM L的工作流建模方法。工作流模型的语义定义采用Petri网表达,给出工作流网的形式化描述。工作流系统的设计模型采用UM L进行定义,对于业务逻辑、执行过程、数据结构分别采用用户实例图、顺序图、类图进行描述。在工作流的实现上,采用软组件实现工作流服务组件的分布布置,并通过接口定义语言对功能组件中的服务进行发布。最后给出工作流的发展趋势,并计划开展工作流仿真和优化方面的研究。     

在J2EE平台上开发电子政务系统的建模方法研究

阐述了我国建立电子政务系统的必要性；针对电子政务系统的特点，把J2EE(Java2 platform enterprise edition)平台和UML(Unified modeling language)建模方法引入到电子政务系统的开发中，设计出J2EE平台上电子政务系统的构架；在指出传统建模方法不足的基础上，根据此构架．给出了如何采用UML和Rational Rose实现J2EE平台上开发电子政务系统的建模方法．并通过实例验证了该建模方法的可行性。研究表明：在J2EE平台上开发电子政务系统，采用UML作为建模语言、Rational Rose作为分析、设计工具，可以完成从系统分析到系统设计、编码的完整过渡，从而可开发出高质量、可复用、可扩展的电子政务系统。     

用Petri网仿真方法实现机械加工系统的规划设计

为了保证所设计的机械制造系统(MMS)能够获得最大的经济效益,必须对系统进行合理的规划设计。本文首先引入MMS规则设计中的几点原则,以及计算机仿真涉及到的生产调度问题及其决策规则,论述各生产调度规则在Petri网模型中的实现方法。并对Petri网运行中的冲突问题引入了解决冲突的规则。其次,基于包括工件流和刀具流的MMS的Petri网模型,根据最小事件时间推进原理,实现Petri网模型的计算机动态仿真,即实现MMS的计算机动态仿真。最后,将仿真程序应用于仿真实例,从而有效地评价MMS的规划设计方案。     

基于Petri网的故障树分析方法

故障树是事件间的一种布尔逻辑关系模型，基于故障树的诊断方法的广泛应用由于实际故障树分析过程NP困难问题而受到妨碍。Petri网作为一种特殊的有向网，它能反映系统的状态变化和事件发展，尤其适合于表达故障的传播关系。本文因此提出了两种基于Petri网的改进方法，与下行法相比，用该方法寻找最小割集和最小路集能有效地节省计算时间，提高推理速度和效率，并且其算法便于计算机实现。     

运输网络的最短有向路Petri网仿真算法

随着对综合交通体系和智能交通研究的逐步深入,发现必须解决运输需求和运输网络分析的技术问题。在已有的方法中,只有对有向网络有比较成熟的理论和方法,然而,运输网络却是无向的。本文内容是论述如何借助于Petri网论和Petri网图计算机仿真将无向交通运输网络转换为Petri网表示的有向图,并同时求出相应的运输网络中OD（起点终点）对的最短有向路径及路长。本文以图的形式给出Petri网的定义,通过导入“时间Place”和“标记”的附加描述,使Petri网成为扩充的Petri网（EPN）。定义Petri网图仿真器的运行规则和步骤,用Petri网图仿真器、自动将无向运输网络转换成EPN模型,然后自动求出相应的最短有向路径和路长。通过显示、打印或电信号,为用户提供信真报告或电信号。     

应用限制编程的信息模型内在检查方法

提出了一种基于限制编程(Constraint programmmg)的信息模型内在一致性检查方法，重点描述了EXPRESS信息模型的一致性及其检查。EXPRESS语言，作为标准制造数据交换的一个重要部分，广泛地应用于制造与信息业。中提到的一致性检查包括三个步骤：EXPRESS模型形式化，限制满足性问题(CSP)从形式化模型中的抽取和CSP的可满足性测试。本同时揭示了限制编程的一个新的应用领域：模型验证。     

基于多Agent的分布式制造执行系统模型

提出了一种开放式、模块化、分布式、可配置、可集成和可维护的基于多Agent的制造执行系统(MES)模型。首先分析了制造系统中的制造执行系统域，然后提出了基于多Agent的MES模型，采用UML图表详细分析了该模型的MES功能实现，最后给出了实施的MES系统框架。该MES系统易与企业资源计划(ERP)、车间控制系统(FCS)及其他制造系统相集成。     

并行集成式工艺设计系统的研究

计算机辅助工艺设计（ＣＡＰＰ）在计算机集成制造（ＣＩＭ）中起着关键的作用，并行工程既是ＣＩＭＳ从信息集成到功能集成的主要方法，又是这类复杂系统的全局优化方法。本文基于并行工程思想，研究和探讨了并行集成式工艺设计模型，它是一个实用化ＣＡＰＰ系统的新模型，不仅能利用设计信息进行初步工艺设计，而且能根据车间环境的状态，充分利用制造工艺和车间环境的柔性产生优化的工艺方案。它是采用分层工艺规划的方法来实现的。系统模型由三个层次组成，即初步规划层，决策层和详细规划层。文中最后还讨论了实现并行集成式工艺设计系统的关键技术。     

基于模型转换的IMA系统可调度性验证方法

综合模块化航空电子系统（Integrated modular avionics ,IMA）中分区运行时间特征满足需求是IMA系统安全可靠性运行的一个重要问题。本文针对满足ARINC653规范的IMA系统的层级调度特性,结合IMA系统调度配置信息,提出了一种在模型驱动工程(Model driven engineering ,MDE)框架下,基于实时嵌入式系统建模与分析（Modeling and analysis of real time and embedded system,MARTE）模型的ARINC653分区调度系统建模转换与可调度性验证的方法。借助MAST工具及其自定义调度策略功能,分析分区系统调度特性并利用MARTE 对其进行建模,并利用该工具对MARTE模型进行仿真以验证其可调度性,最后给出了一个实例分析。     

产品全生命周期管理系统框架及关键技术研究

产品全生命周期管理系统目的是建立一个管理、跟踪和控制产品全生命周期信息的协同环境，通过网络创建和共享产品的规划、设计、制造、销售的信息。本文采用产品全生命周期管理系统的4层框架结构，研究了产品全生命周期管理建模、集成数据环境、协同设计制造、工作流管理等关键技术，论述了产品全生命周期管理系统的开发技术-CORBA技术及WEB技术。为开发PLM系统提供了方法。     

UG13环境下小型钛合金叶轮的造型方法

阐述了利用ＵＧ１３平台，对小型钛合金叶轮的造型方法。并且针对加工小型钛合金整体叶轮过程中变形和回弹的问题，提出了在造型阶段就主动控制负余量的软件补偿方法。该造型及软件补偿方法在航空某型任务小型钛合金叶轮制造中得到应用     

一种面向对象的Petri网

柔性制造系统属于离散事件动态系统，具有实时、并发、异步等特性，由于Ｐｅｔｒｉ网模型的图形表述和数学描述，使它既可以采用数学分析，又可以通过图形形象地表述出离散动态系统，故广泛应用于制造过程动态行为建模与分析。而面向对象建模与设计是一种围绕真实世界的概念来组织模型的全新的思考问题方式，面向对象的模型能帮助对问题的理解，有助于同领域专家通讯交流。本文在Ｐｅｔｒｉ网基础上，引入面向对象技术，提出了一种面向对象Ｐｅｔｒｉ网（ＯＰＮ）模型，并以企业中的一项生产活动——二次电源生产过程为实例，建立了描述这一活动系统的完整的ＯＰＮ模型，真实地反映了系统的动态特性，从而为制造过程建模和分析提供了一个更为有效的工具     

展成法加工的弧齿锥齿轮仿切几何建模方法

提出了一种针对展成法加工的弧齿锥齿轮几何建模方法.该方法有两个步骤:(1)通过模仿弧齿锥齿轮加工中的切齿建立参考模型;(2)从参考模型上选择数据点,将这些数据点拟合为NURBS曲面,从而建立最终的实体模型.该方法中,通过模仿切削可以避免深奥的数学理论和复杂的方法,方便地在齿轮制造出来之前(设计阶段)得到复杂齿面上的数据点,并有效提高实体模型的精度.另外,最终得到的模型齿面统一由NURBS曲面函数表示,NURBS曲面连续和光滑,可为CAD/CAE广泛使用.实验表明,通过该方法能够精确建立一对弧齿锥齿轮模型,为CAD/CAE建模提供了一种可行有效的思路.     

基于嵌套赋时多色图的工作流模型

为了满足扩散制造流程建模中递阶分层结构的定义和不确定运行时间的表达,通过对多色图的研究和改进,提出嵌套赋时多色图,用以构建扩散制造中的工作流模型.在此基础之上,给出工作流结构约束规则,检查结构可达性、合理性、输入/输出惟一性等,避免流程模型中出现不良结构.在流程时间分析中,利用基本结构的时间计算求解流程整体时间.引入时间裕度的概念,并在时间维分解任务节点,将多色图映射为时间距离图.利用Floyd-Warshall算法判断时间一致性,进而确定任务起止时间.以某装备的贮箱部件扩散制造为倒,对方法进行了验证.