基于逻辑混合Petri网的混合系统建模与分析
2021-07-24史晓浩孙红伟
刘 伟,史晓浩,孙红伟,2
(1.山东科技大学 计算机科学与工程学院,山东 青岛 266590;2.潍坊科技学院 智能制造学院,山东 寿光 262700)
Petri网是分布式系统的建模和分析工具,特别便于描述系统中进程或部件的顺序、并发、冲突和同步关系[1-2],在许多实际系统的建模和分析中都得到了成功应用。随着Petri网理论和仿真技术的不断发展和完善,提出扩展的Petri网,如逻辑Petri网[3-4]、颜色Petri网[5]和混合Petri网[6]等。
逻辑Petri网是由Du等[7]定义的一种增广Petri网模型,它具有较简单的网络结构[8],能够更好地描述实时协同工作系统模型的网结构,模拟和分析系统中的批处理功能与传值不确定性[9]。在逻辑Petri网中,变迁的输入和输出分别受到逻辑输入表达式fI和逻辑输出表达式fO的限制,这种受逻辑表达式约束的变迁称为逻辑变迁。逻辑变迁通过逻辑表达式表示输入/输出库所值的不确定性。显然,逻辑Petri网增强了Petri网的表达能力,更适合于复杂的建模需求。为了对实际系统进行建模和分析,提出多种扩展逻辑Petri网。为解决token处理中的系统优先级问题,文献[10]提出扩展逻辑Petri网。针对资源公平共享系统的调度问题,文献[11]提出队列逻辑Petri网。为分析B2C电子商务的信用风险问题,文献[12]提出基于博弈论和逻辑Petri网理论的信用风险博弈机制。
现有的逻辑Petri网模型以及扩展逻辑Petri网模型仅能建模离散系统,无法表征离散事件和连续动态之间的业务逻辑,难以应用于由相互作用的离散事件和连续行为组成的混合系统。而有效描述和分析离散事件和连续动态之间的相互作用是混合系统建模的关键,逻辑Petri网的特性使其能够充分挖掘活动之间的业务逻辑。……
