资源分配系统死锁控制及其应用研究

发布时间：2024-03-30 16:50

　　由于存在有限资源的共享与竞争，资源分配系统在运行过程中容易出现资源的循环等待，这样就会产生死锁。而在高度自动化的系统中，死锁的发生往往会造成生产率下降甚至产生灾难性的后果。因此，资源分配系统的控制设计，必须考虑死锁，必须有效避免死锁的发生。究其本质，资源分配系统中抑制死锁产生的途径是使系统的资源分配策略永远不要产生循环等待现象。Petri网作为一种数学工具，由于其固有的优点，最近三十年来被广泛作为研究资源分配系统死锁分析与控制的方法。基于Petri网的资源分配系统的死锁问题主要有以下三种解决策略：死锁检测与恢复、死锁避免和死锁预防。死锁检测与恢复策略允许系统出现死锁，一旦检测到系统处于死锁状态，通过重新配置资源，使系统恢复到正常状态。死锁避免策略使用一种在线的资源分配机制，使系统不能进入死锁状态。死锁预防策略通过离线计算事先建立一种策略来控制资源的请求，从而保证系统不会进入死锁状态。本文以Petri网为工具，以资源分配系统为主要背景，深入研究了资源分配系统的死锁控制问题，并应用于实际运河的交通分析与控制。论文主要的研究工作如下： 1．提出了基于基本信标理论的一种次优化S。PR网死锁预防...

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【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 研究背景与意义
    1.2 完成的主要工作
第二章 Petri网的基本知识
    2.1 Petri网的基本定义
    2.2 结构不变式
    2.3 信标和陷阱
    2.4 Petri网的应用子类
        2.4.1 S³PR网
        2.4.2 S⁴R网
        2.4.3 G—systerrl
    2.5 小结
第三章 基于基本信标控制的死锁预防策略
    3.1 基本信标和从属信标
    3.2 从属信标的控制
    3.3 死锁控制
        3.3.1 控制库所设计
        3.3.2 死锁预防策略
    3.4 算例
    3.5 小结
第四章 死锁控制的分治策略
    4.1 问题求解的分治策略
    4.2 Petri网的分解
    4.3 子控制器设计与全局控制器综合
    4.4 实例和算例研究
        4.4.1 实例
        4.4.2 算例研究
            4.4.2.1 ε和ε⁺的比较
            4.4.2.2 g和g⁺的比较
    4.5 小结
第五章 Petri网中死锁控制的分解策略
    5.1 S⁴R网中严格极小信标集合兀的分解
    5.2 基于兀分解的S⁴R网分解
    5.3 子控制器设计与全局控制器综合
    5.4 算例研究比较
    5.5 小结
第六章 一种综合的死锁检测与死锁预防策略
    6.1 S⁴R网的基本性质
    6.2 S⁴R网活性判断的充分条件
    6.3 C/D-RUN策略
    6.4 死锁预防算法
    6.5 算例
    6.6小结
第七章 活性约束
    7.1 基本约束与从属约束
    7.2 基本约束求取
    7.3 冗余活性约束求取
    7.4 举例
    7.5 结论
第八章 基于Petri网的海军舰艇运河交通系统控制
    8.1 海军舰艇运河交通系统建模
    8.2 基于MIP迭代的死锁预防策略
        8.2.1 死锁预防算法
        8.2.2 实例控制
    8.3 基于MlP和区域法的死锁预防策略
        8.3.1 区域理论的Petri网诠释
        8.3.2 算法与实例控制
    8.4 算法比较
    8.5 小结
第九章 总结与展望
    9.1 论文的主要工作和研究结论
    9.2 研究展望
致谢
参考文献
在学期间的研究成果



本文编号：3942651