基于ESPN的制造系统多任务可靠性研究.pdf

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第29卷第7期东北大学学报(自然科学版)Vo1．29．No．72008年7月JournalofNortheasternUniversity(NaturalScience)Ju1．2008基于ESPN的制造系统多任务可靠性研究张君一，谢里阳，王正(东北大学机械工程与自动化学院，辽宁沈阳110004)摘要：以一个有三台机床并同时进行多个加工任务的制造单元为例，采用扩展随机Petri网对其进行多任务可靠性建模，该模型不仅可以适应任意分布的制造系统，同时克服了传统的可靠性建模方法无法兼顾制造系统生产过程的时问动态

2、特性．在此基础上基于Petri网行为表达式，并将矩母函数思想引入其中，则不必生成可达标识图就可通过计算模型的传递函数，进而得到整个系统的多任务可靠度，由此可以更直观地反映具有多种加工任务的整个制造系统的运行性能．关键词：制造系统；可靠性建模；多任务可靠度；扩展随机Petri网；行为表达式中图分类号：TB114．3文献标识码：A文章编号：1005—3026(2008)07—1029—04AnalysisofMultitaskReliabilityforManufacturingSystemsBasedonESPNZHANGJun—yi，XIELi—yan

3、g，WANGZheng(SchoolofMechanicalEngineering&Automation，NortheasternUniversity，Shenyang110004，ChinaCorrespondent：ZHANGJun—yi，E—mail：hopezhang@163．CON)Abstract：Takingamanufacturingunithavingthreemachinesforsimultaneousandmultitaskmachiningjobsasexample，extendedstochasticPetrinets(ES

4、PN)isintroducedtodevelopamuhitaskreliabilitymodeladaptabletosuchmanufacturingsystemsthatprocesstimearearbitrarydistributions．Inaddition，themodelrisesabovethedifficultythatthetime—dependentdynamicbehaviorinmanufacturingprocesscannotbeinvolvedbywayofconventionalreliabilitymodeling

5、．Forthereliabilitymodelofcomplexmanufacturingsystems，theconceptofmomentgeneratingfunctioniSintroducedinthebehaviorexpressionSOastoobtainthemuhitaskreliabilityofthewholesystembycomputingthetransferfunctionsofthemodelwithoutgeneratingareachabilitygraph．Inthiswaytheperformanceinser

6、viceofthewholemanufacturingsystemformultitaskmachiningjobscanbeperceivedclearer．Keywords：manufacturingsystem；reliabilitymodeling；multitaskreliability；ESPN(extendedstochasticPetrinets)；behaviorexpression近年来，制造业对制造系统的自动化程度要析．利用Petri网进行系统建模，可以清晰地描述求愈来愈高，只有在保证其加工单元在高可靠度系统状态之间的动态转移过程

7、．由Molloy[J首先下运行，相关的调度及优化问题才有实际意义．为提出的随机Petri网(SPN)，为服从负指数分布的了得到各种性能与可靠性指标，需要利用合适的有界随机Petri网的品质分析提供了相应的马氏建模工具建立反映系统行为和性质的数学模型，分析方法，使之在可靠性分析以及性能分析中得在此基础上进行性能和可靠性分析．到了广泛的应用．其后，Marsan等人_3J推广了Petri网是一种描述离散系统的有力的建模Molloy的工作，在马氏框架下提出一种广义随机工具，尤其适合于异步、并发系统[]的建模与分Petri网(GSPN)模型，此模型包括了某些变迁

8、为收稿日期：2007—09—04基金项目：国家重点基础研究发展规划项目(2006CB60500