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Petri网仿真软件的研究与开发

作　者: 谭丹
导　师: 乐晓波
学　校: 长沙理工大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: Petri网 仿真 静态结构分析 动态行为分析
分类号: TP391.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 177次
引　用: 2次
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内容摘要


Petri网是一种可用图形表示的数学对象,德国的Carl Adam Petri于1962年首先使用它模拟通信系统。经过四十几年的日臻完善,Petri网已经发展成为一个完整的理论体系,在其基础上又发展出各种分析方法。随着这些分析方法越来越先进,借助于计算机软件技术的Petri网建模工具软件也应运而生。国内外不少学者在Petri网建模工具软件研究这一领域进行了研究。本课题就是着重于Petri网的分析技术,从Petri网的实用性入手,详细研究了Petri网分析和化简系统的开发和实现。本文作者以Petri网的基本理论和众多分析技术为依据,借助于面向对象的软件再工程模式,利用VC++和MATLAB的混合编程,对长沙理工大学Petri网研究小组开发的Petri网仿真软件Petrilab 1.0进行了软件再造。在其基础上添加了分析、生成和化简模块,并对基本网系统,库所变迁系统和自控网系统用面向对象的方法进行建模和仿真,同时改进了Petrilab 1.0中一些不合理的地方,最终得到了一个功能比较完备的Petri网分析系统Petrilab 2.0。Petrilab 2.0能够从静态和动态两方面比较全面的分析所建立的模型,并提供化简的功能,与Petrilab 1.0相比,Petrilab 2.0功能更强大,使用更方便。本文所实现的软件原型能够对一个PN模型的各种静态特征和动态的行为特征进行详细的分析,如对活性、情态集、混惑、S_不变量、T_不变量等进行分析,同时还可方便地对基本网系统和自控网系统进行建模与仿真。经过对原型系统进行全面的软件测试及运行调试,实验结果表明,系统运行稳定可靠,建模仿真方便快捷,分析结果准确无误,与同类产品相比,本文实现的Petri网仿真软件功能更为完善。该软件原型目前适用于EN系统、P/T系统、时间Petri网以及自控网系统(包括带约束弧和不带约束弧的两种自控网)。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第一章 绪论  10-16
  1.1 问题的提出  10-11
  1.2 国内外的研究现状  11-13
  1.3 研究的目的和意义  13-14
  1.4 研究方法  14
  1.5 创新点  14-15
  1.6 本文的工作和内容安排  15-16
第二章 PETRI 网的基本理论与面向对象的软件再工程  16-27
  2.1 PETRI 网基本理论  16-22
    2.1.1 Petri 网的定义  16-17
    2.1.2 变迁的发生条件和后果  17-18
    2.1.3 Petri 网的性质  18-19
    2.1.4 Petri 网的分类  19-21
    2.1.5 Petri 网的分析技术  21-22
    2.1.6 Petri 网的性能指标  22
  2.2 软件再造：面向对象的软件再工程模式  22-26
    2.2.1 软件再工程  22-23
    2.2.2 反向工程  23-24
    2.2.3 软件再工程模式  24-26
  2.3 本章小结  26-27
第三章 需求分析和系统功能设计及建模  27-55
  3.1 需求分析  27-29
  3.2 系统的功能设计  29-48
    3.2.1 对Petrilab 1.0 原有功能的修改  29-30
    3.2.2 对基本网和不带约束弧的自控网系统建模  30-31
    3.2.3 对带约束弧的自控网建模  31-33
    3.2.4 约束弧对象和系统中其他对象的交互  33-36
    3.2.5 静态结构分析模块的功能设计  36-39
    3.2.6 动态行为分析模块的功能设计  39-48
    3.2.7 化简模块的设计  48
  3.3 建模软件的系统模型分析  48-54
    3.3.1 系统模型的构成  48-50
    3.3.2 系统模型的运行  50-54
  3.4 本章小结  54-55
第四章 系统设计与算法设计  55-61
  4.1 系统设计  55-57
    4.1.1 MFC 简介  55
    4.1.2 系统模型构建  55-57
  4.2 算法设计  57-60
  4.3 本章小结  60-61
第五章 建模软件的实验与测试  61-70
  5.1 实验  61-66
  5.2 与其他PETRI 网仿真软件的比较  66-68
  5.3 测试与维护  68-69
  5.4 本章小结  69-70
结论与展望  70-71
参考文献  71-74
致谢  74-75
附录（攻读学位期间发表论文目录）  75

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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 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 计算机仿真
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