Методы режимного и потокового динамического моделирования производственных систем

• Автор: Радченко, Евгений Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 124 с. : ил.

Оглавление
Введение.

Глава 1. Сети Петри как инструмент динамического моделирования сложных

дискретных систем и протекающих в них процессов.

1.1 Содержательное описание сетей Петри.

1.2 Формальное описание сетей Петри.

1.3 Расширения и модификации сетей Петри

1.4. Индикаторные сети Петри

1.5 Выводы по главе.

Глава 2. Режимное динамическое моделирование ПС.

2.1 Многорежимная модель агента.

2.2 Режимное моделирование многоагентных ПС.
2.3 Выводы по главе.
Глава 3. Потоковое динамическое моделирование многоагентных ПС
3.1 Общие принципы
3.2 Моделирование операций
3.2.1 Алгебра потокособытий.
3.2.2 Пример моделирования на основе обобщенных триадных схем
3.2.3 Коррекция управления потоками при нештатных ситуациях.
3.2.4 Моделирование детализированной атрибутированной триадной схемы
3.2.5 Пример матричного дерева
3.2.6 Взаимодействие матричного дерева и индикаторной сети
3.3 Моделирование процессов.
3.3.1 Базовая потоковая модель производственной системы
3.3.2. Реализация процессов на основе триадных схем.
3.3.3 Моделирование обобщенных триадных схем
3.3.4 Моделирование системы взаимодействующих атрибутированных структурных схем.
3.3.5 Описание жизненного цикла элементов потока в диаграмме системы взаимодействующих атрибутированных структурных
3.3.6. Описание внутриоперационных и межоперационных преобразований в диаграмме системы взаимодействующих атрибутированных триадных схем
3.4 Конвейерновременная диаграмма процесса.
3.5 Выводы по главе
Заключение.
Приложение.
Акты о внедрении.
Программные средства поддержки режимного и потокового моделирования
Литература


ПС путем исследования дополнительных аспектов поведения системы - динамики режимов и динамики потоков, и создании прозрачных и эффективных структурных методов моделирования, ориентированных на эти аспекты. Обзор основных направлений динамического моделирования ПС. Анализ сетей Петри и их расширений и выбор базового инструмента для динамического моделирования ПС. Разработка методов режимного динамического моделирования ПС на уровне автономных структурных компонентов системы - агентов и на уровне межагентных взаимодействий. Разработка обобщенного и детализированного методов потокового динамического моделирования процессов, реализуемых в ПС, на основе интеграции операционных структурных схем и описаний в терминах сетей Петри. Разработка экспериментальной версии программного обеспечения поддержки режимного и потокового моделирования ПС. Математический аппарат. В работе применялись методы теории сетей Петри и теории графов, теории логических функций, алгебры событий, теории алгоритмов и др. Научпаи новизна положений, выносимых на защиту. В качестве изобразительного средства при динамическом моделировании ПС предложена многоцветная (атрибутированная) сеть Петри, нагруженная модификацией булевых функций - индикаторными функциями (индикаторная сеть Петри). Показано, что по своим выразительным возможностям предложенная модель не уступает известным расширениям и модификациям сетей Петри, но является визуально более наглядной. Разработана многорежимная имитационная модель агентов ПС в виде индикаторной сети Петри и процедура определения на ее основе графиков изменения по времени параметров режимов и интегральных показателей агентов. Введены отношения порядка между агентами в многоагентной системе и механизмы, реализующие эти отношения. Предложен метод синтеза многоагентной режимной модели Г1С па базе режимных моделей агентов, разработана процедура построения и анализа режимного протокола многоагентной ПС. Предложена базовая потоковая модель процессов, реализуемых в ПС, развивающая графическую конструкцию в стандарте БЛОТ. Процессы состоят из целенаправленных действий-операций, взаимодействующих с внешней средой и между собой посредством потоков. Проведена классификация операций по типу вход-выходных потоков (позиционированные и атрибутированные) и по способу преобразования потоков (пассивный и активный). Введена структурная потоковая модель операции процесса, названная триадпой схемой. По результатам проведенной классификации операций триадные схемы подразделены на обобщенные ("грубые") и детализированные ("тонкие" или атрибутированные). Петри и графический аппарат "матричных деревьев"). Созданы методы синтеза многоагентной потоковой модели, отображающей уровень ПС, на базе обобщенных и детализированных структурных схем с представлением результата анализа синтезированной модели в виде графической конструкции - конвейерно-временной диаграммы. Достоверность результатов, полученных в работе, подтверждается корректными математическими построениями и проверкой на практических примерах. Практическая ценность работы определяется созданием эффективной человеко-машинной процедуры режимного и потокового динамического моделирования ПС. Предложенные методы могут применяться на практике, как при создании новых ПС, так и при совершенствовании уже существующих. Методы режимного динамического моделирования позволяют синхронизировать работу агентов, задавать различную последовательность выполняемых ими режимов работы, оптимизировать загрузку агентов, проводить анализ с помощью режимных протоколов и т. Потоковое динамическое моделирование дает картину движения на заданном временном интервале элементов финансовых, информационных, материальных, энергетических и иных потоков и отражает связи между движением потоков и изменением значений показателей ПС. Предложенный в работе подход к потоковому моделированию повышает "прозрачность" движения потоков, а также удобен для последующего применения (в ходе реализации проекта создания/реформирования ПС) объектно-ориентированных методов анализа, проектирования и программирования.