计算机应用

作者：邓亮亮, 张立臣, 姜文超

单位：广东工业大学 计算机学院，广州 510006

关键词：信息物理融合系统,建模与仿真,时空特性,面向对象,Petri网

基金：国家自然科学基金资助项目(61873068)

信息物理融合系统（CPS）是一个融合了计算、控制、通信和物理元素的分布式实时反馈系统，但传统的建模方法无法满足CPS对时空性能要求较高的情况。为此，提出结合对象特征的对象时空Petri网（DS-OPN）建模方法。首先，将面向对象封装技术、时空元素融入Petri网中，设计空间和时间描述规则，将相同对象下的场景元素封装到同一对象子网系统模型中。其次，定义聚合规则，聚合各个子网模型，使这些模型能够描述CPS物理拓扑环境中的对象变化过程。最后，以交通CPS为例，建模和仿真分析自主控制超车系统的动态行为；同时，建立模型的可覆盖性树和关联矩阵分析验证模型的可达性、安全性等性质。实验结果显示，DS-OPN建模方法建立的模型对系统流程的逻辑结构表现清晰，对时空因素的计算准确，在实时性和安全性上能满足CPS的要求，验证了该建模方法的有效性和安全性。

来源：2023年第11期

《计算机应用》期刊编辑部

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