离散事件系统的建模方法

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1、1离散事件系统的建模方法21系统建模方法概述离散事件系统模型模型是对实际系统本质的抽象与简化，能描述系统结构或行为过程。31系统建模方法概述离散事件系统建模方法实体流图法用流程图的方法描述事件、状态变化及实体间相互作用的逻辑关系。活动周期图法以图形直观地显示系统状态及其变化。Petri网法是一种系统的数学和图形描述与分析工具。42实体流图法实体流图(EntityFlowChart,EFC)法的建模思路辨识系统的实体及属性；分析实体的状态和运动，队列的状态；确定系统事件，合并条件事件；分析事件发生时，实体状态的变化；在一定的服务流程下，分析与队列

2、有关的特殊操作；以临时实体的活动为主线，画出系统的实体流图；给出模型参数的取值；给出排队规则、服务规则、优先级、换队规则。52实体流图法实例：理发店服务系统——单队列-单服务台系统系统分析：实体临时实体：顾客永久实体：服务员特殊实体：队列状态服务员：忙、闲顾客：等待服务、接受服务队列：队长62实体流图法实例：理发店服务系统——单队列-单服务台系统系统分析：活动排队、服务事件顾客到达顾客结束排队（开始接受服务）顾客服务完毕离开排队规则FIFO72实体流图法实例：理发店服务系统——单队列-单服务台系统模型属性变量：顾客到达时间（随机变量）理发员为一

3、名顾客理发所需要的时间（随机变量）83活动循环图法活动循环图(ActivityCycleDiagram)法的基本原理活动循环图（ACD）法以图形直观地显示系统状态及其变化。ACD法认为，系统中的每个实体都按照各自的方式循环地发生变化，存在静止（以○表示）和活动（以□表示）两种状态，这两种状态在实体的循环中交替出现（以→表示两种状态之间的转换）。ACD法认为，系统的状态就是全部个体状态变化的集合。当研究对象比较复杂、包含的实体数目较多时，可以对系统建立不同层次的ACD模型，将高层次模型进一步分解为低层次的模型。93活动循环图法ACD法的建模方法与

4、建模过程常用术语实体。是指组成系统的各种要素，是ACD产生活动的主体。活动。表示实体正处于某种动作状态。活动的持续时间也称为周期。队列。用来表示实体处于静止或等待状态。实体的行为模式。实体的行为始终遵循“…→活动→队列→活动→…”的交替变化规则。直联活动和虚拟队列。如果在任何情况下，某一活动完成后，其后续活动就立即开始，则称后续活动为直联活动。直联活动与前面活动之间为一个等待时间为0的队列，即虚拟队列。合作活动。指一个活动要求有多于一个的实体参加才能开始。103活动循环图法ACD法的建模方法与建模过程举例：某加工系统有两个实体：一台半自动机床和

5、一名操作工。工人负责安装工件和从机床上取下工件。工件安装完毕后，机床就可以自动地完成工件的加工。加工完毕，机床停止，直到工人安装一个新的工件，再开始下一个加工循环。113活动循环图法ACD法的建模方法与建模过程123活动循环图法ACD法的建模方法与建模过程133活动循环图法ACD模型的仿真运行假设三台机床加工顺序为①→③→②143活动循环图法ACD模型的仿真运行假设三台机床加工顺序为①→③→②153活动循环图法ACD模型的仿真运行假设三台机床加工顺序为①→③→②163活动循环图法ACD模型的仿真运行假设三台机床加工顺序为①→③→②173活动循环

6、图法ACD模型的仿真运行假设三台机床加工顺序为①→③→②183活动循环图法ACD模型的仿真运行假设三台机床加工顺序为①→③→②193活动循环图法ACD模型的仿真运行假设三台机床加工顺序为①→③→②203活动循环图法ACD模型的仿真运行假设三台机床加工顺序为①→③→②213活动循环图法ACD模型的仿真运行假设三台机床加工顺序为①→③→②223活动循环图法ACD模型的仿真运行假设三台机床加工顺序为①→③→②233活动循环图法ACD模型的仿真运行假设三台机床加工顺序为①→③→②243活动循环图法ACD模型的仿真运行假设三台机床加工顺序为①→③→②25

7、3活动循环图法ACD模型的仿真运行假设三台机床加工顺序为①→③→②263活动循环图法ACD模型的仿真运行假设三台机床加工顺序为①→③→②274Petri网建模1962年（联邦）德国CarlAdamPetri博士在他的博士论文“Communicationwithautomate”中首次提出了一种网状结构的信息流模型，后来被称为Petri网。已成为控制理论领域处理离散事件系统的有力工具。284Petri网建模Petri网主要优点：采用网络图的形式模拟离散事件系统，形式简洁、直观，特别适合于描述系统组织、结构和状态的变化；可以在不同概念级别上表明系统

8、的结构和性质；能有效模拟异步并发系统，直接分析模型实体中是否具有诸如死锁，状态空间无限等异常特征。294Petri网建模Petri网基本概念例：用螺钉