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柔性制造系统中基于petri网的死锁预防策略的中期报告

本文主要介绍柔性制造系统中基于Petri网的死锁预防策略的中期报告。

一、研究背景与意义：

柔性制造系统（FlexibleManufacturingSystem，FMS）是一种可以快速适应生产需求变化的自适应制造系统。在FMS中，由于生产资源（机器、工具、零部件等）的共享和复杂的任务分配机制，会出现死锁现象。因此，死锁问题是FMS中必须要解决的重要问题。由于Petri网可以方便地描述系统中的状态及其相互转换关系和死锁条件，因此在FMS中使用Petri网进行死锁预防是一种有效的方法。

二、研究现状：

目前，国内外学者已经很好地研究了使用Petri网进行FMS死锁预防的方法，主要包括：死锁检测、死锁避免和死锁解除。

1、死锁检测：

死锁检测是基于Petri网的死锁预防方法之一，通过分析Petri网系统中的状态，判断当前系统是否出现死锁。死锁检测可以及时发现死锁情况，并通过相应的措施进行解除，避免系统发生较大的损失。

2、死锁避免：

死锁避免是在预知系统可能出现死锁情况的前提下，通过改变任务调度策略、资源分配规则等控制措施，尽可能地避免系统发生死锁。死锁避免需要对系统进行较为深入的研究和分析，提出适当的调度和资源分配策略，避免系统出现死锁情况。

3、死锁解除：

当系统出现死锁情况时，需要进行死锁解除。死锁解除方法主要有两种，一是通过中断系统运行，重新调度系统资源，消除死锁状态；另一种是通过改变某些任务的先后顺序、释放某些已经占有的资源等策略来选择牺牲某些进程，从而解除死锁状态。

三、研究内容：

基于目前的研究现状，本研究主要从以下几个方面展开：

1、构建FMS的Petri网模型：

根据FMS的生产流程和资源分配特点，利用Petri网方法对FMS系统进行建模。通过建模，可以清晰地描述系统的状态转移情况，为死锁预防提供基础。

2、死锁检测算法的研究：

死锁检测是解决死锁问题的重要方法之一，本研究将重点研究死锁检测算法，通过对FMS系统中死锁出现的判断，及时发现并解除死锁情况。

3、死锁避免算法的研究：

死锁避免是在预知系统可能出现死锁情况的前提下，提出相应的调度和资源分配策略，尽可能地避免出现死锁。本研究将研究死锁避免算法，并提出针对FMS系统的调度和资源分配策略。

4、死锁解除算法的研究：

当系统出现死锁时，需要及时解除死锁状态，促使系统正常运行。本研究将研究死锁解除算法，并提出针对FMS系统的具体解决方法。

四、研究计划：

本研究的计划如下：

第一阶段（已完成）：对FMS系统进行Petri网建模，并基于Petri网方法研究FMS系统死锁检测算法。

第二阶段（进行中）：研究FMS系统死锁避免算法。

第三阶段（未开始）：研究FMS系统死锁解除算法。

五、小结：

本文介绍了柔性制造系统中基于Petri网的死锁预防方法的中期报告。本研究主要关注死锁检测算法、死锁避免算法和死锁解除算法等方面，力求构建一种能够有效解决死锁问题的FMS系统。