混合petri网的工业过程建模与分析

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1、北京化工人学硕士学位论文混合Petri网的工业过程建模与分析摘要混合Petri网(HPN)是一种图形化建模工具，使得所建模型更加直观容易理解，并且有严谨的数学分析理论，所以目前混合Petri网已成为混杂系统建模的有力工具，关于HPN仿真建模的研究已经成为控制界的研究热点。本文首先深入研究了混合Petd网的各种性质，及变迁规则，详细介绍了HPN的分析方法，可行IFs向量及相图分析，并对一实际系统——间歇反应器建立了lⅡN模型，用相图分析法对所建模型进行了分析。在以往研究工作的基础上，给出了一种扩展类型的混合Petri网混合

2、状态Petri网(HSPN)，介绍了HSPN的定义，结构特性，变迁演变规则，性质及对混杂系统的描述方法。然后对间歇反应器建立了HsPN模型，并比较了HSPN模型与HPN模型各自特点。在实现了利用Matlab对基本Petri网仿真之后，详细介绍了如何利用Matlab的Stateflow软件包实现对混合Petri网的混合变迁规则的仿真，并以二阶水槽为例进行仿真，得到仿真曲线，对网的性质进行了分析。之后给出了利用HPN性质对控制方案可行性进行研究的实例。对一个特定的精馏塔建立了HSPN模型，用Matlab进行了仿真，研究了不同

3、控制方案对产品精度的影响，从而为实现生产优化提供了有力工北京化工大学硕士学位论文具。关键词：混合Petri网，混合状态Petri网，仿真，工业过程¨北京化工火学颅+学位论文MODELINGANDANAIYZINGTHEPROCESSINDUSTlwBYHYBRIDPETRINETSABSTRACTAsamathematicalandgraphicalmoddingtool，meHybridPetriNethasbeenthemostimportantandeff酏tiVewaytomodelthehybridsystem

4、．Bt圮auseit’saVisiblemodelingtoolwhichmakesuseasytounderst锄d，蚰dthepowe咖lmatllematicaltheoryitprovidesgivesusmoreconvelliencetoa11alyzethepropeniesofthesystem．TheresearchinsimulationandmoddingofHPNhasbeenahotpointinthecontrolworld．FirstthepaperdoeStheresearchinthet

5、heory’transitionmlesand也eanalysismethodsofHybridPetriNets．Imroducethetheo叮ofavailableIFSVectorandphasica11alySis．ThenbuildaHPNmodelfofabatchsystemandanalyzitbyphasic．Basedonthepreresearch，tllepapergiVesoutanextend1(indofHybridPetriNet，HybridstatePetriNet(HSPN)．In

6、troducemedefiniemion，stmcture，transitionnllers，chamctersa11dthedesc却tionofhybridsystemsoftheHSPNThenBuildaHSPNmodelforthesamebatchsystem，andcomparetheHPN北京化工丈学硕士学位论文withtheHSPN．DotheresearchinhowtosimulatetheHPNbyMatlab．AftcractualjzingthehybridtmsitionbyStatenow

7、、ⅣhichisaassistanttoolofMatlab，thepapergivesoutatwo-fanktaI墩as鼬ex砌ple幻veri匆tbecorrectnessandmeefficiencyofthisactualizingmethod．BuildaHSPNrnodelforacenaindephle鲫ator，andsimulateitbyMatlab．Dothereseal℃hinhowthedin．erentcontrDlmethodworksontheaccuracyoftheproductio

8、n．KEYWoRDS：hybridpetrinets，hybfidstatepetdnets，simulation，processindust嘞depllleg【natorV北京化工大学位论文原创性声明Y881885本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用