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石油化工工业属于典型的连续型生产工业,但在连续生产过程中又包含有离散变量,具有明显的混杂动态系统特征。混杂系统的模型既包含离散变量又包含连续变量,时间可以是连续的也可以是离散的。对于这样的系统,混合Petri网是一种有效的建模方法。论文讨论了基于混合Petri网的工业混杂系统的建模和仿真分析方法,以原油库存过程为对象,详细研究了具体的建模和仿真分析过程。
论文首先对混杂系统建模方法进行了分类和总结,并系统地叙述了Petri网的基本原理和各种分析技术。针对混杂系统的特点,讨论了现存的基于混合Petri网的混杂系统建模方法。其次,在已有的混合Petri网结构基础上,在离散变迁激发规则中加入了逻辑控制条件,对混合Petri网进行了扩展,并给出了基于该模型框架的仿真算法。再次,总结了炼化企业经营与生产管理中呈现的特点,提出了原油库存动态仿真的实现算法,为实现原油库存的动态管理提供了决策信息。最后对原油库存过程这一兼有连续时间特性和离散事件特性的混合动态系统进行建模,提出了原油库存过程的控制策略,并通过模型分析对原油库存系统的状态演化过程进行了研究,从而为解决原油库存问题提供了具有参考价值的方法。
研究表明,这种混合Petri网建模与控制方法是可行的和有效的,在过程工业生产中有普遍性,具有应用前景。