petri物流系统建模与仿真ppt课件

1、二、仿真模型(二) Petri 网模型1、延续形状系统与离散事件系统1延续形状系统 特点：系统形状随时间延续变化，系统形状变化是由时间驱动的； 建模方法：系统动力学模型； 描画问题：.二、仿真模型(二) Petri 网模型2离散事件系统 特点：系统形状只在事件发生的时辰发生变化，形状变化是不延续的，在相邻两个事件发生之间，系统形状不发生变化 ； 建模方法：Petri网模型； 描画问题：.二、仿真模型(二) Petri 网模型2、Petri 网简介 1Petri网的作用 研讨离散事件动态系统的一种工具：提示出被模拟的系统在构造和动态行为方面的重要信息，由此对被模拟的系统进展评价，并提出改良(或改

2、动)系统的建议。 2Petri网的类型根本Petri网条件/事件系统低级Petri网库所/变化网赋时Petri网着色Petri网随机Petri网离散/延续混合Petri网模糊Petri网. 3调查一个简单的机加工车间的Petri网模拟问题 问题描画 车间等待到有工件来到，便进展加工，然后把加工好的工件送出去。事件前提条件后继条件1无b2a、bc3cd、a4d无前提条件：事件发生需求成立的条件；后继条件：事件发生引起前提条件消逝，并产生一些其它条件。 事件动作 1. 一个工件送来； 2. 车间开场加工工件； 3. 工件的加工完成； 4. 把加工好的工件送出去。 形状条件 a. 车间在等待; b.

3、 工件到达并等待加工； c. 车间正在加工工件； d. 工件加工终了。触发事件发生引发形状变化事件动作与形状条件二、仿真模型(二) Petri 网模型. 用变化模拟事件，用库所模拟条件。一个变化的输入库所即是它所对应的事件的前提条件，而输出库所是它的后继条件。 一个事件的发生，对应相应变化的激发。条件的成立由对应于这个条件的库所中有一个标志来表示。 当一个变化激发时，把表示其前提条件成立的使能标志移走，而产生出新的其后继条件成立的标志。二、仿真模型(二) Petri 网模型Petri网模型及其运转变化库所标志例如.3、Petri 网根本概念1根本术语资源 与系统形状发生变化有关的要素，如原料、

4、零件、产品、人员、工具、设备、数据及信息等。 库所/位置(Place) 不仅表示一个场所，且表示在该场所存放了一定的资源。“库所代表“条件。变化(Transition) 资源的耗费、运用及产生对应于形状元素库所的变化。“变化代表“事件。二、仿真模型(二) Petri 网模型.二、仿真模型(二) Petri 网模型2 Petri网的数学构造定义及图形表示定义1 一个根本Petri网PN是一个三元组N=P，T，F，P为库所集，T为变化集，F为流关系一个P元素和一个T元素之间的有向弧组成的集合。低级PN为五元组 标识mi:库所内的标志令牌数1根本Petri网=1 权重wi:资源的耗费量或消费量1 根

5、本Petri网=1 .二、仿真模型(二) Petri 网模型定义2 设 ，令 分别称为变化t的输入库所集或t的前集和t的输出库所集或t的后集。 .二、仿真模型(二) Petri 网模型3变化条件和触发规那么变化条件 一个Petri网PN是一个六元组N=(P,T, F, K, W, M0)。对于 , 假设在标识M下， 成立，那么称变化t在M下有效，这时也说M授权t发生。.二、仿真模型(二) Petri 网模型触发规那么 假设t在M下有效，那么M授权t发生。发生后，M变成如下定义的新标识M 当一个变化发生后，从每一个输入库所中移出与输入弧权数相等的标志数令牌数，在每一个输出库所中产生与输出弧权数相

6、等的标志数。.(4) Petri网事件逻辑关系顺序关系 并发关系 冲突关系 二、仿真模型(二) Petri 网模型.迷惑关系 死锁关系 二、仿真模型(二) Petri 网模型.合并关系 同步关系 优先关系 二、仿真模型(二) Petri 网模型.例1例2二、仿真模型(二) Petri 网模型.Petri网.三、物流系统仿真概述一系统仿真的概念 针对真实系统首先建立模型，然后在模型上进展实验，用模型替代真实系统，从而研讨系统性能的方法称为系统仿真。 根据模型的不同，系统仿真主要分为： 根据所研讨的系统不同，系统仿真又可分为：物理仿真数学仿真混合模型：物理数学仿真延续系统仿真离散系统仿真.二系统仿

7、真的普通步骤 1调研系统，设立目的 2搜集数据，建立模型 3编制程序 4运转仿真模型 5输出结果分析 .三系统仿真一些根本概念 1实体：是指组成系统的物理单元，如物流系统中的AGV、缓冲站、仓库货物及工件等。可分为暂时实体和永久实体两类 。 2事件：是指引起系统变化的行为，也就是说，系统的动态过程是靠事件来驱动的。分必然事件和条件事件。 3成分：成分与实体是同一概念，只是根据习惯，在描画系统时用实体而在模型描画中用成分。成分分为自动成分和被动成分 。.4活动：两个相邻发生的事件之间的过程称为活动，它标志着系统形状的转移。5进程：假设干事件与假设干活动组成的过程称为进程，它描画了各事件活动发生的

8、相互逻辑关系。 6仿真钟：用于仿真时间的变化。 .四离散事件系统仿真方法 离散事件系统仿真的仿真钟推进方法分为：常用的仿真算法有：下一事件步长法固定增量法。 面向事件的调度法：是面向事件的方法，适宜于活动继续时间比较确定的系统。 面向活动的活动扫描法：是面向活动的。活动开场和终了是系统形状变化的标志，而活动的开场与终了不仅取决于时间要素，还取决于其它的要素条件要素。 面向进程的进程交互法：是事件调度法与活动扫描法的结合。它是以模型的各个自动成分的活动为主线来调度事件生成的顺序的。 .五仿真结果分析 一次仿真的结果，只能是系统性能的一次抽样分析，不能完全代表系统“真正的性能。这就要求经过多次察看

9、随机变量，用统计方法对输出结果进展分析。 .六物流系统仿真软件引见 1SIMAnimation SIMAnimation是美国3i公司设计开发的集成化物流仿真软件。包括规划编辑器、实验编辑器和完好的用户报表编辑器。同时仿真模型还包括丰富的交互特点。 SIMAnimation允许用户仿真复杂的运动，像动力学和速度，像机器人、车床、传输通道、特殊空间中显示，包括传输、旋转、有形物体、视角和不断运动视觉。.2Automod Automod是Brooks公司开发三维物流仿真软件，主要包括了三大模块：AutoMod、AutoStat和AutoView。 .用Automod进展物流配送中心规划仿真实例 .

10、3ShowFlow ShowFlow 仿真软件可为制造业和物流业提供建模、仿真、动画和统计分析工具。4Quest Quest是法国达索系统Dassault Systemes公司开发，针对设备建模、实验、分析设备分布和工艺流程的柔性、面向对象的、基于延续事件的公用模拟软件。 .5Stream Stream 是日本三井造船股份开发的仿真软件，其最大特点是从日文命令组中选出并陈列的方式记述每一个设备的控制逻辑，关于制造完成的模型，依然沿袭运用了其前身MiFactory。 .6Witness Witness是英国Lanner Group的产品，是平面离散系统消费线仿真器，操作简单，在低配置计算机上也完

11、全可以灵敏运用，是消费线仿真器的老字号，其齐备的根本仿真功能和处置优势，不断是大家所公认的。 .7Flexsim Flexsim运用深层开发对象，这些对象代表着一定的活动和排序过程。 8.RaLC 乐龙RaLC软件由日本AIS人工智能效力开发，上海乐龙人工智能软件为其在华独资子公司，完全中文化界面。9. Exend Exend系统仿真软件是由美国Imagine That公司开发的通用仿真平台。 .第四节 物流系统仿真实例实例1：企业物流库存子系统动力学仿真 本例以国内某仪表消费厂家的企业物流库存作为例子，阐明用系统动力学方法进展企业物流库存仿真分析的方法和过程，数据来源于该仪表企业。 .1分析

12、问题 库存的存在是企业的一种无法的选择，一方面，库存的存在可以弥补企业由于无法准确预测未来的需求变化；另一方面，库存的存在占用企业资金，添加企业运营本钱。2系统边境确实定 库存分为两类：一类是产品库存；一类是原资料库存。 . 企业物流库存子系统边境 .3系统构造分析 4反响分析企业物流库存系统因果关系反响图 .5系统流图企业物流库存系统的系统流图 .6仿真结果分析.企业物流库存系统的动力学仿真结果 .实例2：自动化立体仓库出入库系统的Petri网建模和仿真 1自动化立体仓库出入库系统的构造及任务原理 本例研讨的是巷道式消费性自动化立体仓库系统，其构造平面图如下图，系统主要由货架区、堆垛机、出/入库台和出入库缓冲区四部分组成，整体布置采用同端出入库式。 .自动化立体仓库平面图 .2自动化立体仓库出入库系统的Petri网模型的建立.3自动化立体仓库出入库调度仿真仿真时间（h）堆垛机忙闲比在缓冲站滞留4min以上的货物比例3200.4740.714仿真结果表 . 本