基于Petri网的无阻塞集成控制设计算法

本文探讨了一种利用Petri网设计无阻塞监督者（non-blocking supervisor）的集成控制方法，发表在2017年的《机械工程进展》(Advances in Mechanical Engineering)上，卷9，第6期，页码1-17。作者Mi Zhao的研究关注于处理最通用的Petri网类型——G系统，这些系统允许多个资源的并发获取。 文章的核心目标是提出一种计算复杂度较低的死锁预防策略，以确保G系统的安全性。首先，作者根据资源部分序的概念，提出了一种提取系统存活性需求约束的算法。这个过程涉及分析不同进程对资源的不同需求，通过精确的线性不等式约束来确定监控器的添加，从而预先防止潜在的死锁问题。 接着，文章引入了一种迭代控制策略，它利用传统的数学编程方法，通过对未受控的G系统进行逐步调整，保证控制后的系统能够保持动态操作的可行性，即实现系统的存活性。与现有文献中的死锁控制策略相比，这种方法不仅有效防止了死锁，还具有更好的效率和优化性。 该研究的重要性在于，它提供了一种系统化的方法，将Petri网理论与控制理论相结合，对于工业自动化、分布式系统以及多任务环境下的实时控制有着实际应用价值。通过这种方法，设计出的控制系统能够在处理复杂资源分配的同时，确保系统的稳定运行，避免了传统控制策略可能遇到的性能瓶颈和安全性问题。 总结来说，这篇文章的主要贡献在于提出了一种新颖的、基于Petri网的集成控制框架，为解决多资源获取下G系统的死锁问题提供了创新解决方案，有助于提升系统的可靠性和效率。这对于理解和优化现代工业流程中的并发控制具有重要意义。