具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

本发明实施例提供了一种AGV小车任务分配、充电管理方法，结合图1来看，图1为本发明提供的AGV小车任务分配、充电管理方法一实施例的流程示意图，包括步骤S1至步骤S3，其中：

在步骤S1中，根据产品生产过程、生产完成过程和生产约束条件，建立生产线过程的第一Petri网模型；

在步骤S2中，根据AGV送料过程、AGV充电过程和充电约束条件，建立AGV小车调度过程的第二Petri网模型；

在步骤S3中，将所述第一Petri网模型和所述第二Petri网模型进行合并，并引入抑止弧进行约束，确定管理系统网络。

在本发明实施例中，首先，利用产品生产过程、生产完成过程和生产约束条件，建立第一Petri网模型，有效对生产线过程进行描述；然后，利用AGV送料过程、AGV充电过程和充电约束条件，建立第二Petri网模型，对AGV小车调度过程进行描述；最后，将第一Petri网模型和第二Petri网模型进行合并，描述总体AGV送料过程，反馈了AGV充电过程和调度过程，描述AGV在系统中取原料，运料至生产线以及AGV充电三种状态，进行了任务分配和充电的有效管理，并引入抑止弧，充分考虑了对petri网的冲突情况。

需要说明的是，工业生产中的考虑AGV充电情况的送料过程，可将该问题分解为生产线和AGV两个对象分别进行建模描述，最后将模型合并，描述总体AGV送料过程。生产线执行生产过程需要AGV为其运送原料，接收原料后进行生产过程。AGV在考虑充电问题的前提下，对AGV添加剩余电量约束，通过AGV剩余电量对AGV执行运料任务或者是执行AGV充电过程进行决策，满足实际任务需求。

需要说明的是，Petri网是过程模型，包括库所和变迁两个节点，并使用有向弧对这些结点进行连接，构建相互关系，并使用托肯描述库所中的资源数量。使用库所描述问题中不同结点，使用变迁描述连接结点的具体行为，使用托肯描述问题中的人物等资源，最后使用有向弧对库所和变迁进行连接，构成petri网。

作为优选的实施例，结合图2来看，图2为本发明提供的第一Petri网模型一实施例的模型示意图，所述第一Petri网模型包括第一支线、第二支线和生产约束支线，其中：

所述第一支线为P0→T0→P2，用于表示所述产品生产过程；

所述第二支线为P2→T1→P0，用于表示所述生产完成过程；

所述生产约束支线为T1→P1→T0，用于表示所述生产约束条件；

其中，P0表示产线空闲状态的库所，P1表示AGV小车送料至产线的库所，P2表示产线待生产状态的库所，T0表示生产线接收生产原料的变迁，T1表示生产线生产完成的变迁。

作为具体实施例，本发明实施例利用产品生产过程和生产完成过程对第一Petri网模型进行有效建模，对生产线工作状态进行有效描述。

在本发明一个具体的实施例中，对生产线生产过程进行建模描述，P0→T0→P2为产品生产过程，P2→T1→P0表示生产完成，产线进入空闲状态，P1为生产约束，表示有AGV可用于提供生产原料，参见表1如下：

表1

作为优选的实施例，结合图3来看，图3为本发明提供的第二Petri网模型一实施例的模型示意图，所述第二Petri网模型包括第四支线、第五支线和充电约束支线，其中：

所述第四支线为P3→T2→P1，P1→T3→P3，用于表示所述AGV送料过程；

所述第五支线为P3→T4→P5，P5→T5→P3，用于表示所述AGV充电过程；

所述充电约束支线为T2→P4→T5，用于表示所述充电约束条件；

其中，P3表示AGV处于闲置状态的库所，P4表示AGV剩余电量约束的库所，P5表示AGV充电过程的库所，T2表示AGV送料至生产线的变迁，T3表示AGV送料完成返回等待区的变迁，T4表示AGV前往充电桩区域充电的变迁，T5表示AGV充电完成返回等待区的变迁。

作为具体实施例，本发明实施例利用AGV送料过程、AGV充电过程和充电约束条件，对第二Petri网模型进行有效建模，达到有效描述的目的。

作为优选的实施例，库所P4对变迁T4进行限制形成抑止弧，其中，当库所P4中含有托肯，表示AGV还有剩余电量时，AGV充电过程中的变迁T4不具有发生权，不能进行充电过程。作为具体实施例，本发明实施例对AGV还有剩余电量的情况进行了有效的限制和描述。

作为优选的实施例，库所P4对变迁T4进行限制形成抑止弧，其中，当库所P4中不含有托肯，表示AGV剩余电量不足时，变迁T4具有发生权，AGV进行充电。作为具体实施例，本发明实施例对AGV剩余电量不足的情况进行了有效的限制和描述。

作为优选的实施例，当充电完成时，将库所P4的值重新赋予为AGV满电量，充电过程被抑制，AGV执行运料工作。作为具体实施例，本发明实施例对AGV充电完成、进而抑制充电过程的情况进行了有效的限制和描述。

在本发明一个具体的实施例中，对AGV调度过程进行建模描述，AGV的运动状态可描述为AGV送料和AGV充电过程。在AGV送料过程中，P4作为AGV剩余电量对AGV运料过程进行约束，AGV每次执行运料过程都会对其剩余电量进行判断，当剩余电量满足AGV送料需求时，AGV消耗运料所需电量，并进行运料过程。AGV充电过程引入抑止弧对其进行描述，通过库所P4对变迁T4进行限制，当库所P4中含有托肯，即AGV还有剩余电量时，AGV充电过程变迁T4不具有发生权，不能进行充电过程。只有当库所P4中不含有托肯，即AGV剩余电量不足时，变迁T4具有发生权，AGV进行充电。当充电完成时，将库所P4值重新赋予为AGV满电量，充电过程被抑制，AGV执行运料工作，参见表2如下：

表2

作为优选的实施例，结合图4来看，图4为本发明提供的管理系统网络一实施例的模型示意图，库所P2对变迁T3进行限制形成抑止弧，其中，当库所P1中含有托肯，表示AGV执行运料过程，AGV返回等待区的变迁T3不具备发生权。作为具体实施例，本发明实施例引入抑止弧，对生产线处于待生产状态时AGV执行运料过程进行了有效的限制和描述。

作为优选的实施例，库所P2对变迁T3进行限制形成抑止弧，其中，当库所P1中不含有托肯，表示AGV不需要进行送料过程，变迁T3具备发生权，直接放回准备区。作为具体实施例，本发明实施例引入抑止弧，对生产线处于待生产状态时AGV不需要进行送料过程进行了有效的限制和描述。

在本发明一个具体的实施例中，将AGV与生产线网络进行合并，得到管理系统网络，类似地在库所P1处存在冲突，这里同样通过引入抑止弧对其进行约束。当生产线处于待生产状态时，库所P1存在托肯，AGV执行运料过程，此时AGV返回等待区的变迁T3不具备发生权。而当库所P1不存在托肯时，AGV不需要进行送料过程，直接放回准备区，此时可认为AGV进行了虚拟任务，但是实际AGV并没有运行。基于petri网分解的方法，通过将系统各子部分分别建模，并进行结合，可得到管理系统的总体模型，此总模型对于整体系统具有良好的管理控制作用，从而对实际问题进行建模控制。

本发明实施例还提供了一种AGV小车任务分配、充电管理装置，结合图5来看，图5为本发明提供的AGV小车任务分配、充电管理装置一实施例的结构示意图，AGV小车任务分配、充电管理装置500包括：

第一Petri网模型建立单元，用于根据产品生产过程、生产完成过程和生产约束条件，建立生产线过程的第一Petri网模型；

第二Petri网模型建立单元，用于根据AGV送料过程、AGV充电过程和充电约束条件，建立AGV小车调度过程的第二Petri网模型；

管理系统网络建立单元，用于将所述第一Petri网模型和所述第二Petri网模型进行合并，并引入抑止弧进行约束，确定管理系统网络。

本发明实施例还提供了一种AGV小车任务分配、充电管理装置，包括处理器以及存储器，存储器上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的一种AGV小车任务分配、充电管理方法。

本发明公开了一种AGV小车任务分配、充电管理方法及装置，首先，利用产品生产过程、生产完成过程和生产约束条件，建立第一Petri网模型，有效对生产线过程进行描述；然后，利用AGV送料过程、AGV充电过程和充电约束条件，建立第二Petri网模型，对AGV小车调度过程进行描述；最后，将第一Petri网模型和第二Petri网模型进行合并，描述总体AGV送料过程，反馈了AGV充电过程和调度过程，描述AGV在系统中取原料，运料至生产线以及AGV充电三种状态，进行了任务分配和充电的有效管理，并引入抑止弧，充分考虑了对petri网的冲突情况。

本发明技术方案，分别考虑管理系统中各组成部分的状态，对各部分分别进行建模，对AGV的工作状态进行描述和决策，引入抑止弧对petri网的冲突情况进行建模，提高了建模准确性，模型与实际生产情况符合度高，具有更好的现实指导意义。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。