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面向机器人足球系统的多机器人协作与Petri网建模

在多机器人系统的研究中,多移动机器人系统的协调合作始终是一个热点,也是该领域中一个基础性的研究方向。机器人足球系统是典型的多机器人协作系统,是研究多机器人协作问题的标准平台。本文以基于全局视觉的足球机器人系统为实验平台,对多机器人协作问题进行了研究。首先,研究了足球机器人系统中的多机器人体系结构问题,在参考已有的决策推理模型基础上,提出了合作层、协调层、动作层三层体系结构。该结构将决策过程分解为策略及队形选择、角色分配和动作选择等具体问题。在动作层中,分析了足球机器人运动模型,设计并实现了动作层中的各类动作,为下面工作的开展作了准备。其次,对足球机器人合作层进行了设计,包括信息预处理、态势分析、策略和队形的选择机制,建立了相应的Petri网模型,并运用理论和仿真工具分析了该模型的各种特性。由于本系统中采用固定守门员的方案,所以单独设计了守门员的防守策略,建立了守门员策略选择的Petri网模型,通过理论分析和仿真实验验证了其正确性  (本文共72页) 本文目录 | 阅读全文>>

电子科技大学
电子科技大学

基于Petri网的复杂机器人系统的建模与分析

本文以Petri网(PN)理论与机器人技术的结合为主线,以复杂机器人系统为主要研究对象,对拟人机器人的步态规划与稳定性、机器人多指灵巧手的抓取规划和多机器人系统的协作等问题进行了较为深入而系统的研究。首先,本文对拟人机器人的步态进行了协调运动规划,利用零力矩点(ZMP)判据证实该规划提高了步行的稳定性,美化了步行姿态。随后建立其双腿协调运动赋时Petri网(TPN)模型,在Matlab环境下的仿真结果表明提出的运动控制模型能够自适应多变的外界环境,并证明了用PN方法解决该类问题具有可行性。其次,本文对三指机器人手爪的抓取规划问题进行了研究,结合较为深入的广义随机Petri网(GSPN)理论对多指灵巧手的抓取规划问题进行了建模与仿真,并对Petri网的可达树、关联矩阵A、P不变量、T不变量等关键性能指标进行了分析。仿真结果表明,将Petri网与机器人多指灵巧手的抓取规划问题进行结合具有很好的环境适应性。最后,在对个体机器人的某些关...  (本文共81页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安建筑科技大学
西安建筑科技大学

基于可靠性理论的双枝模糊Petri网攻击模型研究

随着网络安全问题日益严重,人们对网络攻击的防御提出了越来越高的要求。为了设计出安全性更高、更全面的网络防御系统,人们急切地需要对攻击的过程有更为深入和系统的认识,因此提出了网络攻击模型的概念。本文正是在前人的研究基础上,以Petri网为基本的形式化方法,结合双枝模糊集理论和可靠性理论建立网络攻击模型,并构造攻击规则推理算法。双枝模糊集理论在攻击模型中的应用可以将攻击的影响因素从促进攻击的单方面扩展到促进和阻碍正反两方面,更实际的描述攻击过程。给攻击模型中引入可靠性理论,使攻击模型从静态发展到动态。首先,本文指出了以往基于Petri网的攻击模型共同具有的一些缺陷,并结合双枝模糊集理论和模糊Petri网建立了一致性网络攻击模型----CBBVFP,该模型对“AND”和“OR”两种基本Petri结构进行了扩展,同时采用多种手段避免了攻击模型中可能出现的不一致现象。另外模型中针对一致性的需要,构造了新的命题真实度推理公式,和模型的推理算...  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>

贵州大学
贵州大学

基于Petri网黑启动的研究

虽然经过几十年的不断发展,电力系统在安全稳定技术方面取得了很大进展,但由于影响电力系统安全稳定运行的因素极为复杂,一些偶然和人为因素总是超出了人们的预测和防范,最终就会酿成大面积停电的重大事故。而黑启动是保证电力系统发生大面积停电后快速恢复供电的有效措施。因此,研究和制定黑启动方案就十分重要和必要。本文首先介绍了Petri网基本理论和总结了黑启动的相关问题,并针对目前制定黑启动方案的不足,借助Petri网技术,对黑启动过程中与一次设备操作有关的恢复动作进行了建模;然后,分析了Petri网黑启动模型的冲突处理方法及死锁的解决方案,并给出了Petri网黑启动的恢复策略及相关流程图;通过Petri网守护函数结合利用多种计算机辅助分析工具,评估、选择可行的操作措施,模拟黑启动过程并完成黑启动方案的制定。最后,本文以贵州北部电网实际系统为算例,说明了基于Petri网的黑启动过程。并利用MATLAB对该Petri网的推理算法编写了程序。实例...  (本文共67页) 本文目录 | 阅读全文>>

《计算机应用研究》2016年12期
计算机应用研究

基于Petri网的柔性制造系统混惑检测与控制

0引言柔性制造系统能够适应中小批量多品种零件的加工要求,是实施敏捷制造、并行工程、精益生产和智能制造的基础[1]。柔性制造系统作为一种典型的离散事件系统,必须使用形式化的方法对系统进行建模、分析和验证[2,3]。Petri网作为一种分布式系统的建模和分析工具,它特别适合描述系统中进程或部件的顺序、并发、资源共享、冲突、相互抑制以及同步关系[4~6]。自20世纪70年代Petri网诞生以来,它与生俱来对顺序、并发、冲突和同步很强的描述能力使得它被广泛用于离散事件系统的模拟[7]。近年来,研究人员为了增强经典Petri网的描述能力,提出了很多新的扩展Petri网,如有色Petri网、连续Petri网、随机Petri网和带抑止弧的Petri网等[8]。其中,抑止弧是一条连接库所和变迁的弧,也称为约束弧,是对原型Petri网中具备发生条件的变迁是否允许发生进行的一种控制约束。抑止弧的引进使得Petri网具有零检测能力,已经证明,加上抑止...  (本文共5页) 阅读全文>>

《装备制造技术》2016年11期
装备制造技术

模糊故障Petri网在飞机电源系统故障诊断中研究

随着飞机综合化和自动化程度不断提高,大量先进的机载用电设备装备在飞机上,而这些用电设备完全依靠电力工作,这就对飞机电源系统的可靠性、安全性和可维修性提出了很高的要求[1]。若飞机电源系统中的故障不及时准确地诊断并排除,会引起连锁反应使其他系统的工作状态发生改变,严重危及飞行安全。在飞机电源系统中,由于其本身结构复杂、故障较为隐蔽,各种传统的故障诊断方法不能满足其故障诊断的需要[2]。随着专家系统技术的成熟,其广泛应用于飞机电源系统的故障诊断中。而在专家系统故障诊断和推理过程中,往往存在许多不确定性,为了解决这一问题,何新贵[3]提出模糊Petri网的建模方法,将传统的Petri网与模糊技术相结合。王修岩[5]等采用故障Petri网来构建专家系统的知识库,该方法在故障事件因果传播关系的基础上,根据故障Petri网的动态运行机制来构造推理机,实现了飞机交流发电机专家系统的故障推理和诊断,但这种方法很难根据已经发生的飞机电源系统故障进...  (本文共5页) 阅读全文>>

《计算技术与自动化》2016年04期
计算技术与自动化

模糊Petri网在油田开发设计领域的应用研究

1引言油田开发设计是油田整个开采周期中至关重要的环节,设计方案的科学性和水平关系到油田的整体开发效果、最终采收率和重大的经济效益。目前,油田设计工作任务量大,外围油田每年要进行50个左右开发方案设计,涉及200万吨产能/年,老区每年要进行20—30个方案设计,涉及100多万吨产能/年,且油田复杂、零散,油藏类型多,设计难度大。在油田开发方案设计工作中,一直存在着设计人员所用资料多、设计时间长、人为主观因素影响大等问题,在一定程度上影响着方案的设计质量和工作效率。油田开发方案设计是知识应用密集的领域,油田自上世纪60年代开发以来,已积累了众多的不同类型油田的开发设计方案、规律性认识和设计经验,将目前已有的油田开发设计理论和规范、规律性认识、专家经验和设计方案案例等进行收集、整理,以知识系统的形式进行保存,则可利用已有的成果,为其他同类型油田的开发设计工作提供参考和借鉴,避免和减少设计方案缺陷和错误,较大提高开发方案设计的科学性和工...  (本文共4页) 阅读全文>>