基于Petri网的太阳能集热系统的研究

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1、万方数据新能源发电控制技术《电气自动化)2010年第32卷第2期基于Petri网的太阳能集热系统的研究六ResearchonSolarCollectorSystemBasedonHybridPetriNet南通大学电气工程学院(江苏南通226019)缪静芳姜平陈峰．程双双(SchoolofElectricalEngineering,NantongUnivers血y,NantongJiangsu226019，China)MiaoJingfangJiangPingChenFengChengShuangshuang江苏桑夏太阳能产业有限

2、公司(江苏南通226301)肖红升(JiangsuSunshoreSolarEnergyIndustryCO．，LTD，NantongJiangsu22630l：China)XiaoHongsheng摘要：太阳能集热系统是连续变量动态系统和离散事件动态系统相互作用的混杂系统。基于层次型结构模型框架下，分析了太阳能集热控制系统的混杂特性。在传统的混合Petri网基础上，建立了推广混合Petri网的太阳能集热仿真模型。并利用Matlab中的Simulink和Stateflow对太阳能集热系统推广混合Petri网模型进行仿真分析，为进一

3、步优化混合控制器性能奠定了基础。关键词：太阳能集热混合Petri网模型混杂系统Abstract：Thesolarcollectorsystemisahybridsystemconsistedofcontinuousvariablesdynamicsystemanddiscreteeventsdynamicsystem．Thehybridfeaturesofsolarcollectorsystemareanalyzedinthehierarchicalstructuremodelingframework．TheSolarcollec

4、torsimulationsystemissetuponthebasisofthemodeloftraditionalhybridPetrinet．SimulationanalysisofGHPNmodelofsolarcollectorsystemismadebySimulinkandStateflowbasedonMatlab．Itisthegroundworkofthefutureresearchforfoundingoptimizinghybridcontroller．Keywords：solarcollectorsyst

5、emhybridPetrinetsmodelinghybridsystem【中图分类号】TP239【文献标识码】A【文章编号】1000—3886(2010)02．0043-03随着控制理论和控制工程研究的深入，在实际工程中越来越多地要求处理离散控制的决策变量与连续参数共存的问题，如生产过程控制系统。这就是目前广泛关注的混杂系统(HS)研究问题“。2】。近年来，Petri网(PN)正逐渐成为描述和分析那些具有同步、并发和冲突等特征的离散事件动态系统的有力工具，在柔性制造系统I”、电力系统【4J、城市交通系统t51等领域都得到了广泛的

6、应用，而Petri网在太阳能集热系统模型中的研究尚未见相关的报道。太阳能集热系统是连续变量动态系统(DEDS)和离散事件动态系统(CVDS)相互作用的混杂系统，具有混杂性、时变性、交互性、复杂性等特点。由于太阳能集热系统中有两种不同类型的变量和两种不同类型的动态机制，传统的HPN没有体现仿真过程中离散事件对连续系统的控制以及反映连续系统的动态特征。基于太阳能集热系统混杂特征和时变特征，采用推广混合Petri网(GHPN)，对太阳能集热系统进行建模分析。用Matlab中的Simulink和Stateflow进行建模仿真，描述太阳能集

7、热GHPN模型仿真过程中CVDS和DEDS的相互作用，其结果可进一步优化太阳能集热系统控制算法。1推广混合Petri网1．1混合Petri网定义lHPN={P，T，Pre，Post，H，J，Mo}1)P、T为有限非空库所集和有限非空变迁集；H为微分判定函数；Pre、Post为输入关联映射和输出关联映射；J：时间映射函数；M。为库所节点的初始状态标识。2)一个c变迁Ti使能的条件为：★基金项目：南通大学自然科学基金项目(082028)(1)对01ri中每一D库所P。，有M(P．)≥Pre(P；，TJ)；(2)对01’。中每一C库所P

8、；，有M(Pj)>0。一个D变迁Ti使能的条件为：当气中的每个库所Pi，有M(E)≥Pre(E，Tj)。1．2推广混合Petri网定义2GHPN={P，T，Pre，Post，H，J，Mo，E，S}，其中1)P、T、Pre、Post、H、J、Mo的含