Petri网综合的行为理论.rar下载

三十年前，德国科学家C.A.Petri先生在其博士学位论文中创立了一种用于并发通信机理描述的新型“自动机”模型，即今天被称之为“Petri网”的并发系统模型。众所周知，传统的自动机模型适于描述顺序行为的状态空间问题，而Petri网则适于描述异步并发行为的系统问题。如果说自动机是对顺序系统行为机理的直接描述，那么Petri网则在两个层面上对并发系统的行为机理给予充分的描述。首先，Petri网直接展现的是并发系统的物理结构层次及资源状态的初始分布状况；其次，在Petri网引发规则的作用下将间接展现出该并发系统的动态行为机理。这两个层面相互关联，形成了一个集物理结构和行为机理与一体的集成模型。同传统的自动机模型相比，Petri网所提供的系统信息要丰富的多，其分析的理论上也更为深刻。因此，它被广泛地用于人造系统模型，是通信科学、计算机科学、控制科学和系统科学的交叉研究领域，有着广泛的应用背景。如：信息高速通讯网、计算机集成制造系统、分布式并行处理系统等等。 尽管国内外已出版了几本有关Petri网方面的教材或著作，但从Petri网的行为机理角度讨论模型及其分析理论是本书的特色。本书是在我们学习与工作体会的基础上（特别是作者的博士学位论文和博士后出站报告基础上），总结了十多年来的研究成果，着重介绍Petri网的顺序行为理论和并发行为理论，包括Petri网重要特性的网语言刻划、分析及控制手段，以及Petri网连接、同步和共享操作等过程中的语言关系等内容。研究了同步合成Petri网的进程语言公式，以及进程的切、片、线在Petri网同步合成过程中的对应关系，讨论了Petri网的进程语义性质，揭示出Petri网的动态不变性，包括状态不变性和行为不变性，讨论了它们之间的关系。描述了Petri网的行为相关性，包括可控相关性、一致相关性、交换相关性和互斥相关性，讨论了相关性的保持条件和相互关系，提出行为相关性分析算法。介绍了发射序列的测试和可达性判定的若干有效算法，研究了并发控制器的综合过程及相关算法，基于Petri网的行为理论，讨论了并发程序的验证与分析方法，介绍了并发验证系统的原理与实现。书中通过大量具有实际背景的例题分析，进一步加深了对理论和方法的理解。 本书适合于计算机、通信工程、系统工程、自动控制、管理、机械制造和应用数学等专业的教师、研究生和高年级本科生阅读，也可作为相关领域科技人员的参考书。 作者在求学过程中，先后得到几位导师的指导和帮助，他们是：山东科技大学的吴哲辉教授、中国科学院自动化研究所的郑应平教授和疏松桂教授以及中国科学院计算技术研究所的李国杰院士。在此，向他们表示诚挚的谢意！ 作者的研究工作先后得到国家自然科学基金（杰出、重点、面上）、国家973计划、国家863计划、国家重点科技攻关计划、国防科技创新基金、教育部优秀青年教师教学科研奖励计划、优秀博士论文专项基金、上海市科技发展基金等项目的支持，本书的出版得到教育部优秀博士学位论文出版基金的资助，特在此一并表示感谢。 由于时间和水平有限，书中的错误和缺点在所难免，恳请读者批评指正。 目录 第一章 绪论...................................…1 1.1 引言..........................................…1 1.2 Petri网研究现状......................…1 1.3 CSP与CCS...................................7 1.4 迹语言与偏序语言......................9 1.5 PN机...........................................10 1.6 内容安排....................................11 参考文献.............................................12 第二章 基本知识...................….….19 2.1 Petri网的基本概念....................19 2.2 Petri网的基本分析技术............21 2.3 Petri网的基本性质....................23 2.4 Petri网的进程............................25 2.5 Petri网的合成............................26 参考文献.............................................27 第三章 Petri网的顺序行为性质...29 3.1 引言........................................…29 3.2 基于PN语言的活性刻划...........29 3.3 活性控制....................................33 3.4 连接操作的语言关系................38 3.5 连接操作的行为不变性.......….46 3.6 应用.......................................….47 3.7 本章小结....................................49 参考文献.............................................50 第四章 Petri网的偏序行为性质...52 4.1 引言............................................52 4.2 同步合成Petri网的进程语言公式..........................52 4.3 Petri网的进程语义性质............57 4.4 本章小结..............................…..62 参考文献.............................................63 第五章 Petri网的动态不变性.......64 5.1 引言............................................64 5.2 动态不变性................................64 5.3 一个柔性装配单元的分析......70 5.4 本章小结....................................74 参考文献.............................................74 第六章 Petri网的行为相关性.......78 6.1 引言............................................78 6.2 行为相关性................................79 6.3 行为相关性分析........................84 6.4 应用.......................................….88 6.5 本章小结...............................….91 参考文献.............................................91 第七章 Petri网顺序序列的测试与判定.....................96 7.1 引言............................................96 7.2 发射序列测试............................96 7.3 合法发射序列的判定................99 7.4 测试算法及其复杂性分析......108 7.5 一个实际系统的分析..............112 7.6 本章小结..................................121 参考文献...........................................122 第八章 并发控制器设计的Petri网方法............….125 8.1 引言....................................…..125 8.2 控制器综合算法......................125 8.3 三类异常现象的处理..............127 8.4 本章小结..................................131 参考文献...........................................131 第九章 并发程序验证的Petri网方法......................133 9.1 引言..........................................133 9.2 同步合成运算的概念及性质..134 9.3 Ada程序的Petri网模型.........136 9.4 Ada网的同步合成运算及其可达图求解.............140 9.5 基于Petri网语言的Ada程序分析........................145 9.6 PVM程序的Petri网模型........149 9.7 PVM程序到Petri网模型的转换..........................151 9.8 PVM程序验证算法.................154 9.9 举例说明.........................….....160 9.9 9.9 本章小结.................……163 参考文献...................................……163 第十章 并发验证系统的原理与实现........................167 10.1 引言........................................167 10.2 SFC与Petri网的对应关系...167 10.3 系统模型及主要算法............168 10.4 系统开发环境及实验情况....170 10.5 系统实现的若干关键技术....175 参考文献...........................................187