基于Petri网的管道运输系统控制器设计

"本文提出了一种基于Petri网的管道运输系统控制器设计方法，旨在实现复杂逻辑控制规范的同时，最大化系统的并发运行。通过构建一种称为Plant Net的APN（有界Petri网）模型，来表示整个管道系统的流程。在这个模型中，任务如液体从一个罐子到另一个罐子的传输以及清洗罐被表示为操作场所，而罐中的液位传感器则通过与转换关联的标签来建模。此外，冲突结构用于描述由于共享阀门和管道导致的任务之间的冲突关系。通过在转换中引入优先级顺序，作者提出了一种算法，根据此Plant Net计算阀门的控制命令。啤酒过滤厂被用作例子来展示这种方法的应用。" 文章详细介绍了一个针对具有复杂逻辑控制需求的管道运输系统的控制策略。Petri网作为一种形式化工具，被用来生成控制代码，以确保系统能尽可能并发运行。首先，文章介绍了Petri网的基础，这是一种图形化的数学模型，常用于描述并行和分布式系统的动态行为。在本文中，Petri网被扩展为有界Petri网（APN），即Plant Net，用于精确地表示管道系统的整个过程。 Plant Net模型包含操作场所，它们代表了管道系统中的各种任务，如液体输送和清洁任务。同时，通过标签与转换关联，液位传感器的状态得以体现。这些标签可以帮助监控和控制系统的状态。接着，文章提出了冲突结构的概念，用于捕捉不同任务间因共享资源（如阀门和管道）产生的冲突。这有助于避免在执行过程中出现的操作冲突。 为了有效解决这些冲突，文章提出了一种算法，该算法依据转换的优先级顺序计算阀门的控制命令。这个算法考虑了系统的实时性和资源约束，确保了控制决策的合理性和高效性。通过实例——啤酒过滤厂的模拟，作者展示了这个方法如何在实际问题中应用，验证了其可行性和有效性。 本文提供了一种利用Petri网进行管道运输系统控制设计的新方法，通过建立Plant Net模型和冲突解决策略，提高了系统的并发性和控制效率。这一研究对工业过程中的管道运输系统优化具有重要的理论和实践意义。