基于面向對象Petri網建模的FMS控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)的開題報告

基于面向對象Petri網建模的FMS控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)的開題報告一、選題背景及意義隨著工業(yè)自動化水平的不斷提高和工業(yè)智能化的加速發(fā)展，F(xiàn)MS（FlexiableManufacturingSystem，靈活制造系統(tǒng)）得到了廣泛應用。FMS由多個工藝單元、儲存單元和輸送單元組成，通過計算機集成控制，實現(xiàn)工件的自動處理和運輸。FMS以其靈活性、可靠性、高效性和經濟性等特點成為制造業(yè)現(xiàn)代化的重要手段之一。因此，研究FMS控制系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)具有重要的意義。Petri網是一種重要的建模并發(fā)系統(tǒng)的數(shù)學工具，在FMS控制系統(tǒng)中也得到了廣泛應用。Petri網建模能夠提供一個直觀的描述系統(tǒng)有關事件、動作和狀態(tài)的圖形化表示方法，使得系統(tǒng)的分析、設計和調試更加簡單高效。本課題旨在基于面向對象Petri網建模的方法，設計和實現(xiàn)FMS控制系統(tǒng)，以實現(xiàn)FMS控制系統(tǒng)的協(xié)調運行，提高FMS系統(tǒng)的性能和效率。二、研究內容1.FMS控制系統(tǒng)的架構設計和實現(xiàn)-設計和實現(xiàn)基于面向對象Petri網的FMS控制系統(tǒng)的架構-實現(xiàn)FMS控制系統(tǒng)管理模塊，包括生產計劃管理、工件狀態(tài)管理、設備狀態(tài)管理等子模塊2.FMS控制系統(tǒng)的Petri網建模-建立FMS控制系統(tǒng)的Petri網模型-基于Petri網模型對FMS控制系統(tǒng)進行分析和優(yōu)化-實現(xiàn)Petri網模型與FMS控制系統(tǒng)之間的互聯(lián)，實現(xiàn)控制系統(tǒng)與Petri網的協(xié)同運行3.FMS控制系統(tǒng)的功能模塊設計和實現(xiàn)-設計和實現(xiàn)基于面向對象Petri網的FMS控制系統(tǒng)的功能模塊-實現(xiàn)FMS控制系統(tǒng)的各功能模塊之間的交互4.FMS控制系統(tǒng)的實現(xiàn)和測試-實現(xiàn)FMS控制系統(tǒng)的程序代碼-進行FMS控制系統(tǒng)的集成測試和性能測試三、研究計劃1.第一階段（4周）-完成FMS控制系統(tǒng)的需求分析和功能設計-完成FMS控制系統(tǒng)的架構設計和實現(xiàn)2.第二階段（4周）-完成FMS控制系統(tǒng)的Petri網建模-完成FMS控制系統(tǒng)的Petri網模型分析和優(yōu)化3.第三階段（4周）-設計和實現(xiàn)FMS控制系統(tǒng)的各功能模塊-實現(xiàn)FMS控制系統(tǒng)的各功能模塊之間的交互4.第四階段（4周）-完成FMS控制系統(tǒng)的程序代碼實現(xiàn)-進行FMS控制系統(tǒng)的集成測試和性能測試四、研究難點及解決方案1.FMS控制系統(tǒng)的復雜性和動態(tài)性-基于面向對象Petri網的建模方法能夠有效描述FMS控制系統(tǒng)的復雜性和動態(tài)性，從而提高系統(tǒng)設計和開發(fā)的效率2.FMS控制系統(tǒng)的優(yōu)化-Petri網模型的分析能夠有效地優(yōu)化FMS控制系統(tǒng)，提高系統(tǒng)性能和效率3.FMS控制系統(tǒng)的集成測試和性能測試-設計完善的測試方案和測試用例，對FMS控制系統(tǒng)進行全面地測試，發(fā)現(xiàn)和解決系統(tǒng)的問題和不足之處五、預期成果1.建立基于面向對象Petri網的FMS控制系統(tǒng)的架構和模型2.實現(xiàn)FMS控制系統(tǒng)的管理模塊和各功能模塊之間的交互3.實現(xiàn)FMS控制系統(tǒng)的程序代碼4.進行FMS控制系統(tǒng)的集成測試和性能測試，驗證系統(tǒng)的正確性和有效性六、參考文獻1.劉江，朱家琳.面向對象Petri網在FMS控制系統(tǒng)中的應用研究[J].機械制造與自動化,2008(6):65-68.2.郭尚華，呂向陽.基于Petri網的靈活制造系統(tǒng)控制方法研究[J].中南大學學報,2002(4