發(fā)布時間：2022-09-17 22:39

　　管道系統(tǒng)廣泛用于執(zhí)行生產運輸任務,在化工、冶金和能源等國家重大工程與成套技術裝備中都需要采用龐大的管道系統(tǒng)將主機設備與配套設備連接起來,并通過各種控制閥控制管道系統(tǒng)中流體運輸狀況。因此管道系統(tǒng)的整體性能是會直接影響整個工業(yè)過程控制系統(tǒng)的運行效益,如何保證管道系統(tǒng)可以安全高效的運行是十分必要的。但是管道系統(tǒng)中存在大量的控制閥和傳輸管道,給我們研究優(yōu)化調度與控制問題帶來了極大的挑戰(zhàn)。平行系統(tǒng)是近些年提出的一種研究復雜系統(tǒng)問題的方法,已在一些領域得到應用。本文基于平行系統(tǒng)的思想,提出了管道系統(tǒng)控制與調度平行Petri網的設計方法。本文的研究工作主要為以下幾個方面:1、管道系統(tǒng)平行Petri網的建立。Petri網的圖形化及分布式的特點使其可以很好的作為離散事件系統(tǒng)的建模與綜合工具。本文利用Petri網來構建人工管道系統(tǒng),對各部分進行分步建模。對管道系統(tǒng)中生產操作間的邏輯關系進行分析,依據(jù)提出的邏輯操作的概念,模塊化的對生產過程進行建模;再考慮生產操作間的沖突關系,使用用例圖這種圖示化的方法找出沖突集合將沖突集合轉化為一般線性不等式約束,對模型添加約束結構;建立操作庫所與實際操作的映射關系,使其... 

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 平行系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 生產調度研究現(xiàn)狀
        1.2.3 Petri網在制造系統(tǒng)中的應用
    1.3 本文研究內容與結構安排
第2章 理論基礎
    2.1 引言
    2.2 Petri網理論
        2.2.1 普通Petri網
        2.2.2 賦時標簽Petri網
    2.3 CIF3的基本概念
第3章 管道系統(tǒng)平行Petri網的建立
    3.1 引言
    3.2 管道系統(tǒng)生產過程的調度與控制問題描述
    3.3 管道系統(tǒng)生產過程的工序邏輯Petri網
        3.3.1 建模算法
        3.3.2 示例分析
    3.4 管道系統(tǒng)生產過程的沖突預防Petri網
        3.4.1 建模算法
        3.4.2 示例分析
    3.5 管道系統(tǒng)生產過程的執(zhí)行控制Petri網
    3.6 本章小結
第4章 基于深度神經網絡與A*算法的優(yōu)化調度方法
    4.1 引言
    4.2 啟發(fā)式搜索算法-A*算法
        4.2.1 A*搜索算法基本原理
        4.2.2 啟發(fā)式代價估計函數(shù)的構造
        4.2.3 A*算法的實現(xiàn)
    4.3 庫所賦時Petri網的可達樹與反向樹的構造
        4.3.1 庫所賦時Petri網的可達樹的構造
        4.3.2 庫所賦時Petri網的反向樹的構造
        4.3.3 示例分析
    4.4 利用深度神經網絡擬合A*算法中的啟發(fā)式代價估計函數(shù)h(m)
        4.4.1 搭建深度神經網絡
        4.4.2 激活函數(shù)
        4.4.3 深度學習優(yōu)化方法
        4.4.4 實驗與分析
    4.5 本章小結
第5章 演示實驗
    5.1 引言
    5.2 基于CIF3實際物理管道系統(tǒng)的建立
        5.2.1 建立實際物理管道系統(tǒng)的自動機模型
        5.2.2 實際物理管道系統(tǒng)SVG二維可視化的實現(xiàn)
    5.3 基于CIF3管道系統(tǒng)平行Petri網的實現(xiàn)
    5.4 演化結果分析
    5.5 本章小結
第6章 總結與展望
    6.1 研究總結
    6.2 對未來工作的展望
參考文獻
致謝
個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術論文及研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]數(shù)字孿生與平行系統(tǒng):發(fā)展現(xiàn)狀、對比及展望[J]. 楊林瑤,陳思遠,王曉,張俊,王成紅.  自動化學報. 2019(11)
[2]平行系統(tǒng)方法在自動化集裝箱碼頭中的應用研究[J]. 鄭松,吳曉林,王飛躍,林東東,鄭蓉,柯偉林,池新棟,陳德旺.  自動化學報. 2019(03)
[3]Residential Energy Scheduling for Variable Weather Solar Energy Based on Adaptive Dynamic Programming[J]. Derong Liu,Yancai Xu,Qinglai Wei,Xinliang Liu.  IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica. 2018(01)
[4]工業(yè)4.0:智能化工廠與生產[J]. 常杉.  化工管理. 2013(21)
[5]復雜生產系統(tǒng)的平行管理方法與案例[J]. 程長建,崔峰,李樂飛,熊剛,鄒余敏,廖昌勇.  復雜系統(tǒng)與復雜性科學. 2010(01)
[6]面向對象Petri網技術在系統(tǒng)建模中的應用[J]. 顧妍午,王遵彤,吳啟迪.  同濟大學學報(自然科學版). 2010(03)
[7]一類含時間因素工作流的建模與時間性能挖掘[J]. 曾慶田,段華.  計算機集成制造系統(tǒng). 2005(06)
[8]平行系統(tǒng)方法與復雜系統(tǒng)的管理和控制[J]. 王飛躍.  控制與決策. 2004(05)
[9]計算實驗方法與復雜系統(tǒng)行為分析和決策評估[J]. 王飛躍.  系統(tǒng)仿真學報. 2004(05)

博士論文
[1]生產調度問題的智能優(yōu)化方法研究及應用[D]. 徐新黎.浙江工業(yè)大學 2009



本文編號：3680070