混合控制系统建模：广义Petri网方法

"这篇论文主要探讨了混合控制系统的广义Petri网建模与设计方法，强调了连续与离散动态在同一层次的交互和分布式并发演化，并提出了基于混合Petri网的混合控制器设计策略。" 正文: 混合控制系统是现代工业自动化、机器人技术、交通管理等领域中的重要研究对象，它结合了离散事件系统（DES）和连续时间系统（CVS）的特性。论文《混合控制系统的广义Petri网建模与设计》由杨根科、曾建潮和孙国基共同撰写，发表于1998年的《系统工程理论与实践》杂志第11期，探讨了如何使用Petri网这一形式化工具来描述和设计这类复杂的系统。 Petri网作为一种强大的建模语言，能有效地表示系统中并发和同步的行为。在混合系统中，离散事件通常代表了系统中的逻辑控制，而连续时间则涵盖了物理过程的变化。论文提出了一种新的混合Petri网模型，该模型允许连续与离散动态在同一层次上直接交互，这使得模型能够更准确地捕捉到混合系统中两种动态行为之间的相互作用。 在混合Petri网模型中，离散事件动态系统（DEDS）和连续时间动态系统（CVDS）可以分布式并发演化。这种并发性和分布性反映了实际混合系统中状态转换的异步性质，以及不同部分可能同时发生改变的情况。通过这种方式，模型可以更好地模拟实际系统的动态行为，为控制器设计提供坚实的基础。 论文还提出了基于混合Petri网的混合控制器设计方法。这种方法考虑了被控对象的连续和离散状态，适应了混合系统中环境的复杂性、不确定性、随机性以及模糊性。控制器的设计不仅需要处理连续量的精确控制，还要处理离散事件的触发和处理，以确保系统整体性能的优化。 混合系统的应用范围广泛，包括过程控制中的温度、压力等连续参数调节，生产调度中的任务分配和优先级设定，机器人的路径规划和动作控制，以及交通流量的管理和信号灯控制等。这些领域都受益于混合控制系统的精确建模和智能控制策略。 该论文通过混合Petri网模型为混合控制系统的分析和设计提供了新的视角和工具，对于理解和解决实际工程问题具有重要意义。这种方法的引入有助于推动混合控制系统理论的发展，促进其在各个领域的广泛应用。