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(xué)技術(shù)的進(jìn)步和市場(chǎng)全球化趨勢(shì)的加強(qiáng),制造業(yè)的發(fā)展水平對(duì)一國(guó)的生產(chǎn)力進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)起了重要的推動(dòng)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(guó)內(nèi)外知名學(xué)者、企業(yè)所認(rèn)可和接受。動(dòng)態(tài)、復(fù)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(guó)學(xué)者將注意力更多的投入到對(duì)制造系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)的研究中?？刂平Y(jié)構(gòu)的容錯(cuò)性、可擴(kuò)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(duì)分

2、布式制造系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析、綜合和校正,需要建立一定的數(shù)學(xué)模型,模型作為研究系統(tǒng)的最一般形式,是至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。
　　 本文從已提出的動(dòng)態(tài)控制元結(jié)構(gòu)建模方法出發(fā),在原模型的基礎(chǔ)之上,通過將系統(tǒng)的連續(xù)動(dòng)態(tài)變化過程抽象成一個(gè)以時(shí)間為自變量的連續(xù)函數(shù),將對(duì)系統(tǒng)連續(xù)特性的描述融入到原模型中,進(jìn)而提出了以優(yōu)化自動(dòng)機(jī)為基礎(chǔ)的改進(jìn)型動(dòng)態(tài)控制元結(jié)構(gòu)模型。改進(jìn)模型的出發(fā)點(diǎn)在于動(dòng)態(tài)控制元結(jié)構(gòu)建模方法是以離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)(DEDS)為基礎(chǔ)的,

3、它只強(qiáng)調(diào)了對(duì)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(zhǔn)確和可靠,需要引入對(duì)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(shí)存在邏輯命題、專家經(jīng)驗(yàn)和連續(xù)動(dòng)態(tài)變化過程等多種系統(tǒng)狀態(tài)和行為。本文將改進(jìn)型動(dòng)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(dòng)態(tài)模型(MLD)結(jié)合起來,MLD方法以布爾代數(shù)為基礎(chǔ),通過將邏輯命題與邏輯變量等價(jià)起來,可以實(shí)現(xiàn)邏輯命題到線型不等式組的轉(zhuǎn)化。這樣在對(duì)

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(yīng)用改進(jìn)型動(dòng)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(yīng)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(tái)設(shè)計(jì)了相應(yīng)的仿真實(shí)驗(yàn),在構(gòu)建MLD模型時(shí)進(jìn)行了必要的數(shù)學(xué)推導(dǎo),驗(yàn)證了所提理論和建模方法的可行性和有效性。
　　 本