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Petri网可视化工具的设计及仿真

作　者: 翁培忠
导　师: 段江涛
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: Petri网 可视化工具 FMS 仿真
分类号: TP301.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 48次
引　用: 1次
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内容摘要


Petri网是一种图形化的建模工具,由于其图形建模的直观性和分析理论的严谨性而被广泛用于对离散事件动态系统(DEDS),如通信网络系统、计算机系统、机械制造系统等进行建模和分析。本文将面向对象的思想和Petri网基本理论相结合,开发出Petri网可视化工具并对相应的柔性制造系统(FMS)模型进行仿真。PNT文件是一种保存Petri网信息的文件。本文对于给定的PNT文件,应用面向对象思想和CSharp语言编程工具在Microsoft Visual Studio2008环境下开发了Petri网可视化工具。通过该工具可以建立离散事件动态系统的Petri网模型以及加载相应的3D模型,观察Petri网模型的动态运行过程和3D模型的仿真过程。同时,可以加载显示PNT文件信息并动态地显示当前可发射变迁序列和当前正在发射的变迁。本文的主要内容：介绍了Petri网的基本理论知识和Direct3D开发技术以及四元数理论,还对国内外相关Petri网软件情况进行阐述；重点论述了Petri网可视化工具各个模块的功能与具体实现过程；对给定的两个Petri网,完成相应FMS模型的建立与仿真,并对Petri网中存在的死锁现象进行可视化显示。本文实现了二维与三维相结合的图形仿真界面直观地展示了Petri网与FMS模型之间的关系,对自动制造系统过程的模拟具有一定的现实意义。同时,也体现出Petri网在建模方面的优越性。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章 绪论  7-13
  1.1 研究背景与意义  7-9
    1.1.1 Petri网简介  7-8
    1.1.2 柔性制造系统中的Petri网模型  8-9
  1.2 国内外相关Petri网软件的情况  9-11
    1.2.1 SPNP和DSPNexpress  9-10
    1.2.2 GPNT和PNSE  10
    1.2.3 Geist3D  10-11
  1.3 论文主要的研究内容  11-13
第二章 Petri网可视化工具的设计思想  13-21
  2.1 Petri网的基本定义  13-15
  2.2 Petri网的可达图  15-18
  2.3 PNT文件结构  18
  2.4 设计思想  18-19
  2.5 小结  19-21
第三章 Managed DirectX和GDI+简介  21-35
  3.1 DierctX介绍  21
  3.2 3D图形学基础  21-26
    3.2.1 3D坐标系统和坐标  21-23
    3.2.2 3D变换矩阵  23-26
  3.3 Direct 3D虚拟图形卡  26-27
  3.4 Direct 3D图形原理  27-31
    3.4.1 世界变换  28-29
    3.4.2 观察变换  29-30
    3.4.3 投影变换  30-31
  3.5 四元数的应用  31-32
  3.6 GDI+概述  32-33
    3.6.1 GDI+简介  32-33
    3.6.2 .NET框架提供的类  33
    3.6.3 基本结构  33
  3.7 小结  33-35
第四章 Petri网可视化工具设计与实现  35-51
  4.1 Petri网可视化工具的功能分析  35
  4.2 Petri网可视化工具的总体架构  35-36
  4.3 Petri网可视化工具各个模块的设计与实现  36-49
    4.3.1 用户界面模块  38-41
    4.3.2 元素对象模块  41-43
    4.3.3 图形工具模块  43-45
    4.3.4 文档管理模块  45-46
    4.3.5 语法规则模块  46-47
    4.3.6 模型求解模块  47
    4.3.7 运行仿真模块  47-49
  4.4 小结  49-51
第五章 基于Petri网的FMS仿真  51-69
  5.1 单进程的FMS模型  51-59
    5.1.1 基本思想  51-53
    5.1.2 3d模型加载  53-54
    5.1.3 仿真过程的实现  54-58
    5.1.4 死锁现象  58-59
  5.2 多进程的FMS模型  59-64
  5.3 死锁控制策略的可视化  64-68
  5.4 小结  68-69
第六章 总结与展望  69-71
致谢  71-73
参考文献  73-77
附录A  77-81
附录B  81-91

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 一般性问题 > 理论、方法 > 自动机理论
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