化工间歇过程的时间Petri网模型和优化控制

针对化工间歇生产过程的特点及优化问题，本文提出用时间Ｐｅｔｒｉ网对过程建模，用动态规化方法对过程实行优化控制，并研究了该优化策略下的算法和控制设计问题。     

间歇过程多杂质用水网络的研究

对含有多个杂质的间歇用水网络进行综合研究,提出了用水周期的概念,基于不失问题的内在特性原则,提出了模型简化的基本假设,并通过增加中间储罐来跨过时间约束,提出了基于超结构的多杂质用水网络模型,建立了该超结构模型的数学规划模型;提出了该数学模型的分步求解策略:①不考虑时间约束,将看成1个拟连续过程,获得间歇用水的目标网络;②引入时间约束,调整间歇用水网络结构,优化未稳定用水单元,向目标网络逼进;③最终获得最优的间歇用水网络结构.实例研究表明,本文提出的方法是问歇过程多杂质用水网络结构设计的有效工具,可在较少周期后获得稳定的网络结构,新鲜水用量可节省34.9%.     

间歇过程用水网络优化设计方法研究

间歇过程用水网络的研究已经引起了人们的关注,近十年取得了一定的发展.本文对带有非传质及有流率变化的间歇化工用水过程用数学规划法进行优化设计,确定过程的最小新鲜水用量、最小废水排放量以及优化后的用水网络.该方法利用中间储罐来排除时间对水再利用的限制,考虑了用水单元的流率限制,建立用水网络超结构和非线性规划数学模型,利用GAMS求解该模型,得到间歇过程最小新鲜水用量、废水量以及优化后的网络结构.实例计算证明该模型可行、方法简单.     

间歇过程多杂质用水网络的超结构模型及求解

增加中问储罐摆脱时间约束,将间歇过程多杂质用水网络看成一连续过程.先建立引入分配因子的间歇用水网络的超结构模型,求解出最优网络,其次引入时间约束,确定再用次序,在最短的周期内使网络结构达到稳定,最后通过优化储罐和分配器的数量,找出间歇过程多杂质用水网络的最优结构.实例证明本文的方法可以有效解决间歇过程多杂质用水网络的问题.     

基于赋时Petri网描述的多产品间歇过程调度研究

生产调度是多产品间歇生产过程中的一类重要问题。赋时Perti网技术是求解此类问题的一种有效方法。本文给出了复杂中间存储策略下间歇化工过程生产调度的描述方法,包括：无限存储策略UIS、有限存储策略FIS、无中间存储策略NIS和混合存储策略MIS。同时给出了调度求解的修正分支定界和赋时Petri网执行（MBBTE）算法,并通过实例说明了算法的有效性。     

间歇生产过程中离散事件的Petri网建模与协调控制

将Ｐｅｔｒｉ网用于间歇生产过程中离散事件的建模，讨论了离散事件活动的顺序、同步、资源共享竞争协调控制问题。文中同时给出了一个间歇精细化工过程的例。     

基于受控时间Petri网的车辆检测过程模型

针对汽车检测线运行效率评估及确保给定数量车辆检测时间最短的问题,通过分析检测过程中的驱动事件和状态演变,给出了车辆调度的约束条件,在此基础上把模型中的时间约束与受控Petri网相结合,提出了受控时间Petri网（Controlled Time Petri Nets）模型,采用该模型对检测线调度过程中的节拍控制与车辆调度进行可视化的建模与分析。实践表明对于多批次车辆检测任务采用该过程模型可明显缩短检测时间。     

模糊时间Petri网的时间推理及其在过程监测中的应用

针对传统分析方法的不足,提出用线性逻辑给出模糊时间Petri网描述和时间推理的方法。该方法能清楚地分析模糊时间Petri网的运行行为,具体例子说明了其在系统过程监测和诊断中的应用。     

模糊时间Petri网及扩展的模糊时间Petri网

网络实时系统对时间和QoS有严格要求,因此对设计、实现和测试的技术和工具都有很高的要求。模糊时间Petri网是将模糊集合理论用于不确定的或主观的时间信息的表示,在每个变迁上添加时间间隔约束对模糊时间Petri网进行扩展得到扩展的模糊时间Petri网,它是一种对网络实时系统进行建模和分析的形式化模型,Petri网数学理论基础能保证并发系统的可靠性和正确性。本文详细地介绍了模糊时间Petri网及可扩展的时间Petri网,可扩展的时间Petri网的网精简方法,使用design／CPN仿真,及使用EFTN对多媒体同步建模,并探讨了进一步研究的方向。     

模糊时间Petri网及其时间推理方法

Petri网是一种用网状图形表示系统模型的方法,它能够从组织结构、控制和管理的角度,精确描述系统中事件(变迁)之间的依赖(顺序)和不依赖(并发)关系。但传统的Petri网理论其不足之处在于:它的分析方法主要是可达树分析法和线性代数描述法。可达树分析法是针对某一个初始标识的,一个新的初始标识就意味着需要重新构造可达状态图;当系统存在较多     

间歇用水系统中废水回用的调度与操作周期调优

针对单杂质间歇用水网络中的新鲜水消耗量最小化问题,本文建立了基于连续时间的优化模型,用于废水直接回用的用水调度优化,并提出了操作周期长度调优的方法。目的在于通过调度优化增加废水回用机会以提高用水系统的废水回用率。采用GAMS软件对所建立的MINLP模型进行求解。研究表明:本文的数学优化模型能够有效地提高单杂质间歇用水过程的废水回用率并具有最优的操作周期长度。通过2个实例阐明了本文优化方法的有效性。     

一种基于Petri网的代谢流分析方法

基于Petri网理论构建生物代谢网络模型,提出一种新的采用不等式的代谢流分析方法。以克鲁斯假丝酵母分批发酵,生产甘油的代谢网络为例,验证这种分析方法。结果表明,新分析方法,在前提假设和分析性能两方面均比采用方程式的传统方法明显优越。首先,方法允许实验数据有一定误差,使模型更加接近真实的实验系统。其次,新方法还可以做代谢模型更详细的分析:代谢流分裂比分析、敏感性分析。实际上,分析结果还可直接用于校正代谢物浓度、酶活力的边界值,为进一步研究代谢途径优化提供约束条件。     

基于夹点技术的啤酒用水网络优化与设计

采用了水级联技术(Water Cascade Analysis,WCA)和累积夹点法(Cumulative Pinch Technology)对啤酒厂水网络进行优化,采用的累积夹点法用累积流量代替传统夹点法中的流率为横坐标,累积负荷为纵坐标,绘制出复合曲线图,水级联法采用纯度确定出水夹点,并最终获得2种方法下的新鲜水用量和废水排放量。结果显示2种方法得到的新鲜水用量和废水排放量数据完全一致,表明这2种方法均可简单有效的处理水网络问题。最后根据最小公共工程利用近邻设计原则(Nearest NeighborsAlgorithm,NNA)对啤酒厂水网络进行设计,得出啤酒厂用水网络的最佳方案。     

关于多污染因子用水网络的建模与优化方法

当前对大规模多污染因子水网络的研究尚未深入,故用水网络设计多缺乏实际意义。今利用用水过程污染物传质模型构造水回用网络模型,以配合法求解多污染因子情况下最小新鲜水用量的实现方法,每1用水过程入水以新鲜水、低污染回用水和高污染回用水配合获得,使各过程关键污染因子为依据的进水流量比尽可能趋近1。各过程按出口极限浓度之积由低到高依次运算。该方法以过程为运算单元,避免软件求解,不受用水网络规模的限制,此方法在用水网络优化技术方面有所创新。最后通过实例说明该方法有效,以其指导某石化企业,节水效率达到17.81%。     

基于Petri网的工作流过程模型及资源分布分析

针对工作流系统的特点对时延Petri网模型进行扩展,提出了一种新的工作流建模方法,即扩展时延Petri网。给出了扩展时延Petri网的定义,并用该方法分析了工作流四种基本模型;给出了利用排队论和随机Petri网理论计算工作流模型时间性能指标的新方法,用这种方法可求得与实例到达率相关的工作流模型平均完成时间。最后应用上述方法讨论了工作流资源分布的几种模式,并与模拟结果加以对比,计算结果的最大误差在3%左右,说明基于扩展时延Petri网的方法是分析工作流系统时间性能的有效方法。     

Web服务组合形式化验证方法研究

Web服务组合验证是确保组合服务正常执行的关键,现有的许多Web服务组合描述都是半形式化的,容易出错和不容易检测,因此正确性难以保证。采用转移矩阵方法来分析Web服务组合中存在的死锁问题,并采用关联矩阵的方法确认组合的可达性。利用模糊推理Petri网算法进行可信度验证、计算服务组合的可信度及可达性,对于Web服务组合是一种可以推理的形式化验证方法。实验结果表明这种方法是一种很好的验证方法。     

基于虚拟温度法的间歇过程换热器网络综合

提出了基于时间段模型(TSM)综合间歇过程换热器网络的方法,用虚拟温度法代替传统的单一最小传热温差,将各流股的温差贡献值作为决策变量,年度总费用最小作为目标函数建立数学模型.应用遗传膜拟退火算法对上述数学模型进行求解,分别获得每个时间间隔内的子换热器网络结构,并进一步对总换热器网络做结构优化,使其既满足流股的换热要求,又满足年费用最小.方法应用于实例计算,结果比基于最小传热温差获得的换热器网络年度总费用节省6.0%,换热器减少5台,说明这种方法既节省费用,又简化了网络结构.     

基于扩展时间对象Petri网的粗糙网络攻击模型

为了解决复杂网络中相似攻击手段和相似节点对象在攻击模型中造成冗余的问题,提出一种基于脆弱关联模型的粗糙网络攻击建模方法。在攻击变迁域和节点对象域上定义属性集,将相似的攻击方式和网络节点分类,形成论域Petri网上的类空间。通过定义路径相似度,利用蚁群算法找出所有可达攻击目标的特征路径,并在这些特征路径中找出给目标节点带来最大威胁的攻击路径。实验证明,该方法能够快速地定位实时监控信息中涉及的节点对象和攻击方式,在各种特征攻击路径中准确找到其所在位置。