分布式制造系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)的建模研究.pdf

1、隨著科學技術的進步和市場全球化趨勢的加強,制造業(yè)的發(fā)展水平對一國的生產(chǎn)力進步和經(jīng)濟增長起了重要的推動作用。分布式制造作為制造業(yè)未來的發(fā)展方向,已經(jīng)被越來越多的國內(nèi)外知名學者、企業(yè)所認可和接受。動態(tài)、復雜多變是分布式制造系統(tǒng)的特性,為了更好的從控制角度研究分布式制造系統(tǒng),使其成為更加柔性的生產(chǎn)控制系統(tǒng),各國學者將注意力更多的投入到對制造系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)的研究中?？刂平Y(jié)構(gòu)的容錯性、可擴展性、可重組性已成為衡量制造系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)性能的重要因素。對分

2、布式制造系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)進行分析、綜合和校正,需要建立一定的數(shù)學模型,模型作為研究系統(tǒng)的最一般形式,是至關重要的一個環(huán)節(jié)。
　　 本文從已提出的動態(tài)控制元結(jié)構(gòu)建模方法出發(fā),在原模型的基礎之上,通過將系統(tǒng)的連續(xù)動態(tài)變化過程抽象成一個以時間為自變量的連續(xù)函數(shù),將對系統(tǒng)連續(xù)特性的描述融入到原模型中,進而提出了以優(yōu)化自動機為基礎的改進型動態(tài)控制元結(jié)構(gòu)模型。改進模型的出發(fā)點在于動態(tài)控制元結(jié)構(gòu)建模方法是以離散事件動態(tài)系統(tǒng)(DEDS)為基礎的,

3、它只強調(diào)了對系統(tǒng)邏輯變化過程的描述,但由于制造系統(tǒng)具有混雜特性,為了使控制結(jié)構(gòu)的建模更加準確和可靠,需要引入對系統(tǒng)連續(xù)特性的表征和描述。另一方面,由于分布式制造系統(tǒng)中可能同時存在邏輯命題、專家經(jīng)驗和連續(xù)動態(tài)變化過程等多種系統(tǒng)狀態(tài)和行為。本文將改進型動態(tài)控制元結(jié)構(gòu)和混雜系統(tǒng)理論中的常用建模方法一一混合邏輯動態(tài)模型(MLD)結(jié)合起來,MLD方法以布爾代數(shù)為基礎,通過將邏輯命題與邏輯變量等價起來,可以實現(xiàn)邏輯命題到線型不等式組的轉(zhuǎn)化。這樣在對

4、分布式制造系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)建模的過程中,我們先應用改進型動態(tài)控制元結(jié)構(gòu)將系統(tǒng)中的連續(xù)特性和離散邏輯特性提取出來,然后應用MLD方法將系統(tǒng)中連續(xù)部分和離散邏輯部分融合在一起寫成帶線性不等式組約束的形式化模型,所得到的模型具有直觀和定量化的形式,從而為定量分析提供了可能性和研究思路。
　　 最后,以MATLAB為平臺設計了相應的仿真實驗,在構(gòu)建MLD模型時進行了必要的數(shù)學推導,驗證了所提理論和建模方法的可行性和有效性。
　　 本