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数控系统对于国家的经济发展具有超越其经济价值的战略意义,也是一个国家装备制造业发展水平的重要标志。多通道多轴联动及复合加工技术是数控技术发展的主要趋势之一,各数控厂商都将其作为研究热点。在支持多通道功能的高档数控系统中,多个通道可以并行地对工件进行加工,提高了加工效率。目前国内多通道多轴联动以及复合加工机床与国外还存在一定的差距,研究多通道技术对于促进我国数控产业的发展以及提升我国高档数控系统的竞争力具有重要意义。 论文以“高档数控机床与基础制造装备”国家重大科技专项为背景,重点研究高档数控系统中多通道控制技术。在支持多通道控制功能的高档数控系统中,通道工作状态的连续性以及能够引起通道状态变化的离散事件使得多通道数控系统表现出复杂的混杂特性。本文在深入研究混杂系统建模与控制理论的基础上,提出基于混杂Petri网的多通道控制模型;利用混杂petri网模型对多通道数控系统进行研究,主要解决多通道之间的协同控制以及动态资源管理等关键技术问题。 针对多通道数控系统中存在的混杂特性,通过综合着色petri网和连续petri网的优势,提出适合具有多通道功能的高档数控系统建模分析的混杂petri网模型,给出了混杂petri网的形式化定义。根据所提出的混杂petri网模型,建立多通道之间的协同控制模型以及动态资源管理模型,并且给出了模型中库所和变迁的具体含义,对模型行为作了分析。 PtolemyⅡ适合于嵌入式系统的建模和仿真,并且面向角色的建模思想使得建模过程变得简单。运用PtolemyⅡ对通道之间协同控制和动态资源管理的混杂petri网模型进行了建模,并且以实例进行了仿真实验,验证了仿真模型的正确性及有效性。