基于一階混合Petri網(wǎng)的機械制造系統(tǒng)碳流動態(tài)模型及應(yīng)用.pdf

1、在全球氣候變化問題引起國內(nèi)外關(guān)注以及我國積極發(fā)展低碳經(jīng)濟、實施節(jié)能減排的時代背景下，針對我國制造業(yè)存在的高能耗、高排放問題，一種新的制造模式--低碳制造應(yīng)運而生，促進制造企業(yè)走出一條可持續(xù)發(fā)展道路。針對制造系統(tǒng)具有多源耦合性、動態(tài)性、復(fù)雜多變等特點，分析制造系統(tǒng)碳流動態(tài)特性，把握其本質(zhì)特征，使資源、能量利用率最大化和生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢棄排放物最小化，這對企業(yè)實施低碳制造具有重要的指導(dǎo)意義。
　　 本論文在國家自然科學(xué)基金和重慶市自

2、然科學(xué)基金等項目的資助下，對機械制造系統(tǒng)的碳流動態(tài)特性分析及建模方法展開研究。
　　 首先，從機械制造系統(tǒng)的特點著手，對其能流特性和物流特性進行分析，建立機械制造系統(tǒng)碳流系統(tǒng)邊界來分析系統(tǒng)的碳流動態(tài)特性；并以該系統(tǒng)邊界為基礎(chǔ)，導(dǎo)出物能平衡方程和碳排放計算模型，同時給出碳效率評價指標，為后續(xù)動態(tài)模型的建立奠定數(shù)量分析基礎(chǔ)。
　　 其次，針對機械制造系統(tǒng)能耗的連續(xù)性以及離散狀態(tài)對連續(xù)過程的影響等，結(jié)合一階混合Petri網(wǎng)的基

3、本原理，建立機械制造系統(tǒng)碳流動態(tài)模型，并分別從模型的形式化定義、規(guī)則說明、沖突解決策略、動態(tài)特性以及建模模塊等方面對該模型進行分析；同時，引入控制弧、抑制弧等相關(guān)元素，以增強模型的建模語義并簡化模型。
　　 再次，從目標函數(shù)、約束條件、模型尋優(yōu)策略等方面對所建立的機械制造系統(tǒng)碳流動態(tài)模型進行分析研究；采用基于Matlab平臺的仿真環(huán)境，以線性時變離散時間狀態(tài)變量為基礎(chǔ)，給出碳流動態(tài)模型優(yōu)化算法。
　　 最后，以重慶機床集