论文部分内容阅读
随着全球化市场经济的发展,化工行业的竞争日益激烈,客户的需求也越来越多样化。一方面,间歇式化工系统因其柔性好、应用灵活、产品多样化等特点,在化工领域得到广泛的应用;另一方面,相比于连续型化工生产,间歇式化工生产中存在异步、并发、冲突和路径不确定性等关系,为这类系统的建模、调度和控制提出了挑战。因此,间歇式化工系统的建模、调度和控制问题具有重要的科学意义和经济价值。本文基于Petri网对间歇式化工系统的建模、调度和控制方法进行了研究,主要的内容如下:1、分析了间歇式化工系统的组成,分别给出了资源单元、生产任务以及监控库所的Petri网建模方法,并根据其结构信息和任务表,给出化工系统的Petri网建模方法。2、为了实现间歇式化工系统加工时间最短的优化目标,给出了基于最大速度运行的可达图的调度方法。首先,根据间歇式化工系统的Petri网模型,计算出最大速度运行下Petri网模型的可达图;然后,从可达图中提取相关信息,从而计算出时间最短的加工策略。3、为了提高间歇式化工系统的调度效率,给出了一种基于A*算法的调度方法。首先,根据间歇式化工系统Petri网模型的拓扑结构,给出Petri网模型的简化方法;然后,分析赋时Petri网的运行规律,并结合间歇式化工系统的调度问题,给出系统调度问题的数学模型;最后,运用A*算法对间歇式化工系统的简化Petri网模型进行启发式搜索,给出时间最短的加工策略。4、为了得到最优加工策略下的阀门控制指令,分析间歇式化工系统的Petri网模型结构以及最优加工策略对应的可达图支路,给出从最优加工策略到阀门控制指令的转换方法。本文以一个典型的间歇式化工系统为例,对文中的方法进行了演示说明。