优化死锁预防：基于信标与混合整数规划的FMS策略

"基于信标的柔性制造系统的优化死锁预防策略" 在本文中，研究者针对柔性制造系统（FMS）中的死锁问题进行了深入探讨。死锁是FMS操作中的一种常见现象，它可能导致生产效率下降，甚至造成系统停滞。为了解决这一问题，作者引入了Petri网理论，这是一种强大的建模工具，常用于分析和控制离散事件系统，如FMS。 首先，基于矩阵理论，研究者定义了“基本信标”这一概念。在Petri网中，信标（Siphon）是一组令牌，当它们全部被消耗时，系统无法恢复到之前的状态。基本信标则是指那些不能被其他信标覆盖的、对系统死锁状态有直接影响的关键信标。理解并识别这些基本信标对于预防死锁至关重要。 接着，作者提出了一种创新的死锁预防策略，该策略结合了基本信标和混合整数规划法（MIP）。他们将最优的基本信标作为控制焦点，以MIP模型来寻找无死锁条件，即通过调整控制变量确保系统不会进入死锁状态。这种方法的一个关键优势是，即使不考虑从属信标受控条件，也能在多项式时间内有效地控制系统，降低了计算复杂度。 此外，该策略还强调了减少所需控制库存点（control buffers）和连接弧的数量，以降低系统的控制成本。通过这种方式，不仅可以防止死锁，还能保持系统运行的高效性和经济性。 最后，通过具体的控制实例，验证了所提策略的有效性。这些实例表明，该策略能够成功地预防FMS的死锁，同时保持较低的计算需求和系统修改程度。 这项工作为解决FMS死锁问题提供了一个新的视角和方法，即利用基本信标和MIP进行优化控制，有助于提高FMS的稳定性和可靠性，对于工业自动化和智能制造领域的实践具有重要的理论指导意义。