51、HYPENS：用于定时离散、连续和混合 Petri 网的 Matlab 工具

HYPENS：用于定时离散、连续和混合 Petri 网的 Matlab 工具

1 引言

在处理复杂系统的众多应用中，工厂的离散事件动态可达状态数量通常非常大，现实规模的问题很快就会在分析和计算上变得难以处理。为了解决这个问题，可以通过连续 Petri 网对“快速”离散事件动态进行连续近似，即通过“流体化”从离散网获得的网。

一般来说，根据系统的离散状态，需要不同的流体近似来描述同一系统。因此，由此产生的模型可以更好地描述为结合离散和连续动态的混合 Petri 网（HPN）。HYPENS 中考虑的模型称为一阶混合 Petri 网（FOHPN），因为其连续动态是分段常数的。

近年来，已经提出了几种用于定时离散 Petri 网仿真的工具，但处理混合 Petri 网的工具很少，如 HISim 和 SIRPHYCO。SIRPHYCO 在建模能力和性能分析方面最为完整，但仍存在一些局限性：
- 建模原语数量有限，例如只考虑具有指数触发延迟的随机离散转换，只采用无限服务器语义。
- 使用“保留标记策略”，冲突在使能时间解决而非触发时间。
- 冲突解决仅通过优先级。
- 输入图形界面对于大型网络不实用，且从仿真运行中能计算的统计信息较少。
- 不是开源软件，难以与其他程序接口。

HYPENS 克服了上述局限性，并具有以下优点：
- 拥有许多有用的建模原语，如有限/无限服务器语义、离散转换的一般随机触发延迟。
- 不使用保留标记，地方中的令牌可以同时使能多个转换，冲突在触发时间解决。
- 提供多种冲突解决策略。
- 使用文本输入界面，但以数字和图形方式提供多个统计数据。
- 是用