基于面向对象Petri网建模的FMS控制系统的设计与实现的开题报告

基于面向对象Petri网建模的FMS控制系统的设计与实现的开题报告一、选题背景及意义随着工业自动化水平的不断提高和工业智能化的加速发展，FMS（FlexiableManufacturingSystem，灵活制造系统）得到了广泛应用。FMS由多个工艺单元、储存单元和输送单元组成，通过计算机集成控制，实现工件的自动处理和运输。FMS以其灵活性、可靠性、高效性和经济性等特点成为制造业现代化的重要手段之一。因此，研究FMS控制系统的设计和实现具有重要的意义。Petri网是一种重要的建模并发系统的数学工具，在FMS控制系统中也得到了广泛应用。Petri网建模能够提供一个直观的描述系统有关事件、动作和状态的图形化表示方法，使得系统的分析、设计和调试更加简单高效。本课题旨在基于面向对象Petri网建模的方法，设计和实现FMS控制系统，以实现FMS控制系统的协调运行，提高FMS系统的性能和效率。二、研究内容1.FMS控制系统的架构设计和实现-设计和实现基于面向对象Petri网的FMS控制系统的架构-实现FMS控制系统管理模块，包括生产计划管理、工件状态管理、设备状态管理等子模块2.FMS控制系统的Petri网建模-建立FMS控制系统的Petri网模型-基于Petri网模型对FMS控制系统进行分析和优化-实现Petri网模型与FMS控制系统之间的互联，实现控制系统与Petri网的协同运行3.FMS控制系统的功能模块设计和实现-设计和实现基于面向对象Petri网的FMS控制系统的功能模块-实现FMS控制系统的各功能模块之间的交互4.FMS控制系统的实现和测试-实现FMS控制系统的程序代码-进行FMS控制系统的集成测试和性能测试三、研究计划1.第一阶段（4周）-完成FMS控制系统的需求分析和功能设计-完成FMS控制系统的架构设计和实现2.第二阶段（4周）-完成FMS控制系统的Petri网建模-完成FMS控制系统的Petri网模型分析和优化3.第三阶段（4周）-设计和实现FMS控制系统的各功能模块-实现FMS控制系统的各功能模块之间的交互4.第四阶段（4周）-完成FMS控制系统的程序代码实现-进行FMS控制系统的集成测试和性能测试四、研究难点及解决方案1.FMS控制系统的复杂性和动态性-基于面向对象Petri网的建模方法能够有效描述FMS控制系统的复杂性和动态性，从而提高系统设计和开发的效率2.FMS控制系统的优化-Petri网模型的分析能够有效地优化FMS控制系统，提高系统性能和效率3.FMS控制系统的集成测试和性能测试-设计完善的测试方案和测试用例，对FMS控制系统进行全面地测试，发现和解决系统的问题和不足之处五、预期成果1.建立基于面向对象Petri网的FMS控制系统的架构和模型2.实现FMS控制系统的管理模块和各功能模块之间的交互3.实现FMS控制系统的程序代码4.进行FMS控制系统的集成测试和性能测试，验证系统的正确性和有效性六、参考文献1.刘江，朱家琳.面向对象Petri网在FMS控制系统中的应用研究[J].机械制造与自动化,2008(6):65-68.2.郭尚华，吕向阳.基于Petri网的灵活制造系统控制方法研究[J].中南大学学报,2002(4