过程监督是保证生产系统稳定、可靠的运行,提高产品质量、生产效益的重要手段和关键技术,将Petri网用于间歇工业过程的监督是目前较为活跃的研究领域。本文基于赋时Petri网和混杂Petri网,深入研究了间歇工业过程监督问题,以实验装置的硫化促进剂M生产过程为对象,建立了一个基于高级Petri网的间歇过程监督系统,最后对建模和仿真方法进行了验证。本文的前部分介绍了赋时Petri网和混杂Petri网的基本概念,并采用Matlab对一些简单间歇过程进行了仿真研究。第二部分针对化工间歇过程的混杂系统性质,研究了基于过程特征状态的监督方法,建立了一个具有分层递阶结构的Petri网特征状态监督器。特征状态监督器由实时数据处理模块、两层Petri网特征状态监督模型和专家监督推理模块三个模块构成,三个模块之间的互相作用使得监督器能够精确的监督出间歇过程的离散量与连续量,从而监督整个间歇过程。其中,两层Petri网特征状态监督模型的下层采用混合Petri网提取受控过程的离散特征状态,而上层的时间Petri网模型描述了间歇过程特征状态的演变规律。当生产过程出现异常时,由专家推理模块给出监督信息。论文以实验装置的硫化促进剂M生产过程为例,详细阐述了监督器的设计内容。在理论研究的基础上,探讨了Petri网的MATLAB仿真分析方法,这为基于Petri网的监督器模型的仿真分析提供了工具。研究表明,基于赋时Petri网和混杂Petri网的间歇过程监督器建模和仿真方法为间歇过程监督研究提供了一个很好的思路,使得对间歇工业过程的精确监督及分析成为可能。预期这种分析方法能够在间歇化工过程中有良好的应用前景。