流程工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)TRF模型及方法研究.pdf

1、當(dāng)前新興的擴(kuò)展PSE領(lǐng)域研究和流程工業(yè)MES(P-MES)系統(tǒng)實(shí)踐之間有著相輔相成的緊密關(guān)聯(lián)，兩者既具有相同的對象，也有著共同的目標(biāo)。由于擴(kuò)展PSE領(lǐng)域的研究工作繼承和延續(xù)了傳統(tǒng)PSE的研究思路，使得當(dāng)前大量的努力和成果集中于多層次的決策與優(yōu)化方法方面。然而，作為最終面向工程應(yīng)用的理論研究，這些努力和成果是否具有價值和意義則必須由系統(tǒng)化的應(yīng)用成效決定，即當(dāng)前及未來擴(kuò)展PSE理論研究活動必須以類似于P-MES的系統(tǒng)技術(shù)的前沿需求為導(dǎo)向方能

2、獲得均衡及有目標(biāo)的發(fā)展。本項(xiàng)研究首先以此為視角對擴(kuò)展PSE及P-MES的現(xiàn)狀進(jìn)行了系統(tǒng)性的對比分析，從而指出了若干薄弱環(huán)節(jié)，進(jìn)而明確了系統(tǒng)導(dǎo)向下的若干研究挑戰(zhàn)，最終將其中最缺乏關(guān)注與成果的全局生產(chǎn)系統(tǒng)狀態(tài)觀測與反饋建模難題作為本項(xiàng)研究的主題。
　　 通過分析空間多尺度的生產(chǎn)系統(tǒng)（工廠）和時間多尺度的CIMS系統(tǒng)之間的信息流關(guān)系，透視了控制信息流的分解過程和反饋信息流的聚集過程。面向生產(chǎn)系統(tǒng)狀態(tài)觀測、反饋和追溯的目標(biāo)，提出在反饋信

3、息流中實(shí)現(xiàn)測量數(shù)據(jù)、基本信息單元和生產(chǎn)系統(tǒng)狀態(tài)信息逐層聚集與融合的TRF模型理論及其4項(xiàng)關(guān)鍵方法。論證了TRF模型的機(jī)理和針對生產(chǎn)物流結(jié)構(gòu)性動態(tài)的適應(yīng)能力，給出了該模型及其關(guān)鍵方法在工廠級控制環(huán)中的架構(gòu)方式。
　　 以上述系統(tǒng)性分析結(jié)果為基礎(chǔ)展開4項(xiàng)關(guān)鍵方法的研究，分別在TRF模型中實(shí)現(xiàn)事件跟蹤、移動合成、模型表達(dá)和模型解析。其中，基于數(shù)據(jù)/信息之間的冗余關(guān)系將事件跟蹤問題轉(zhuǎn)化為一類在線的必要特征估計(jì)問題，從而解決了一般測量時序

4、下的事件跟蹤難題，以此為基礎(chǔ)分別給出了自動的事件在線跟蹤和移動實(shí)時合成方法。從TRF模型的時間表達(dá)原理入手，對比調(diào)度優(yōu)化中廣泛使用的連續(xù)時間原理及相關(guān)方法，通過分析STN/RTN在傳統(tǒng)連續(xù)時間方法中的作用及其面向TRF模型表達(dá)需求的不足，創(chuàng)新地提出了連續(xù)時間網(wǎng)絡(luò)(CTN)概念，基于CTN及其節(jié)點(diǎn)圖式所提供的動態(tài)索引，給出了TRF模型的動態(tài)表達(dá)方法和動態(tài)解析方法。
　　 由上述關(guān)鍵方法的原理支撐的TRF模型系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)、關(guān)鍵方法仿