基于Petri网的综采“三机”采煤工艺建模与仿真
发布时间：2023-05-14 20:04
随着煤矿生产方式的不断改进和综采自动化设备的大量应用,综采自动化采煤工艺的优化是综采过程安全高效生产的关键。但是综采工作面“三机”采煤工艺系统是一个具有动态分布性、并发执行性和共享协同性等多特征融合的一个较为复杂的开采系统。针对煤矿综采自动化“三机”采煤工艺的混合特性,采用过程混合Petri网对煤矿综采“三机”采煤工艺的割煤、支护以及输运过程进行建模,最后通过Stateflow进行仿真验证,获得了不同产量下的采煤工艺,主要研究内容如下:首先,分析煤矿综采自动化“三机”采煤工艺流程,对综采三机的采煤工艺进行功能分解,选用过程混合Petri网,并采用分层递阶的建模方法对综采三机各部分工艺流程建模。然后,根据过程混合Petri网理论的变迁规则,建立过程混合Petri网煤矿综采自动化“三机”采煤工艺模型,并对综采生产过程的各个阶段定义和描述,为了实现生产能力最大化和生产成本最优,从生产能力、设备能力、采煤工艺环节、生产计划产量四个方面对煤矿综采采煤工艺模型约束控制,从而使采煤机与液压支架跟机移架配合最优,以达到安全开采的目的。最后,使用Stateflow对煤矿综采自动化“三机”采煤工艺模型仿真...
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 选题背景及意义
1.1.1 选题背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 煤矿开采工艺发展现状
1.2.2 生产系统Petri网建模研究现状
1.2.3 生产系统仿真方法研究现状
1.3 研究内容与技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
2 综采“三机”采煤过程及工艺分析
2.1 综采“三机”结构组成与工作原理
2.1.1 综采工作面生产系统组成
2.1.2 综采“三机”结构与功能
2.2 综采“三机”采煤工艺过程分析
2.2.1 “三机”采煤过程分析
2.2.2 采煤机割煤工艺分析
2.2.3 液压支架支护工艺分析
2.3 综采“三机”采煤工艺混合特性分析
2.3.1 混合系统及其特点
2.3.2 综采“三机”采煤工艺的混合特性
2.4 本章小结
3 分层递阶过程混合Petri网综采工艺建模方法
3.1 分层递阶过程混合Petri网建模基本理论
3.1.1 分层递阶建模思想
3.1.2 基本Petri网建模理论
3.1.3 过程混合Petri网建模理论
3.2 综采“三机”采煤工艺分层递阶模型
3.2.1 综采工艺分类
3.2.2 综采工艺层次模型
3.2.3 综采工作面采煤工艺分层递阶模型架构
3.3 综采“三机”采煤工艺过程混合Petri网模型
3.3.1 连续采煤工艺混合Petri网模型
3.3.2 液压支架支护工艺离散混合Petri网模型
3.4 本章小结
4 综采“三机”采煤工艺过程混合Petri网建模与分析
4.1 采煤子系统过程混合Petri网建模
4.1.1 采煤子系统建模
4.1.2 综采工作面采煤机出煤量
4.2 输运子系统过程混合Petri网建模
4.2.1 输运子系统过程混合Petri网建模
4.2.2 综采工作面采煤工艺约束模型
4.3 支护子系统过程混合Petri网建模
4.3.1 支护子系统建模
4.3.2 液压支架跟机工艺
4.4 本章小结
5 综采“三机”采煤工艺仿真建模与分析
5.1 基于Stateflow的煤矿生产系统仿真
5.1.1 Stateflow基本原理
5.2 基于Stateflow实现petri网建模仿真
5.2.1 Stateflow和 Simulink的结合
5.2.2 Stateflow与 Petri网映射关系
5.3 综采“三机”采煤工艺Petri模型仿真的实现
5.3.1 基于Stateflow的过程混合Petri网建模仿真步骤
5.3.2 综采“三机”采煤工艺Petri模型仿真
5.3.3 煤矿生产系统工艺仿真
5.4 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
本文编号：3817674
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
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中文摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 选题背景及意义
1.1.1 选题背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 煤矿开采工艺发展现状
1.2.2 生产系统Petri网建模研究现状
1.2.3 生产系统仿真方法研究现状
1.3 研究内容与技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
2 综采“三机”采煤过程及工艺分析
2.1 综采“三机”结构组成与工作原理
2.1.1 综采工作面生产系统组成
2.1.2 综采“三机”结构与功能
2.2 综采“三机”采煤工艺过程分析
2.2.1 “三机”采煤过程分析
2.2.2 采煤机割煤工艺分析
2.2.3 液压支架支护工艺分析
2.3 综采“三机”采煤工艺混合特性分析
2.3.1 混合系统及其特点
2.3.2 综采“三机”采煤工艺的混合特性
2.4 本章小结
3 分层递阶过程混合Petri网综采工艺建模方法
3.1 分层递阶过程混合Petri网建模基本理论
3.1.1 分层递阶建模思想
3.1.2 基本Petri网建模理论
3.1.3 过程混合Petri网建模理论
3.2 综采“三机”采煤工艺分层递阶模型
3.2.1 综采工艺分类
3.2.2 综采工艺层次模型
3.2.3 综采工作面采煤工艺分层递阶模型架构
3.3 综采“三机”采煤工艺过程混合Petri网模型
3.3.1 连续采煤工艺混合Petri网模型
3.3.2 液压支架支护工艺离散混合Petri网模型
3.4 本章小结
4 综采“三机”采煤工艺过程混合Petri网建模与分析
4.1 采煤子系统过程混合Petri网建模
4.1.1 采煤子系统建模
4.1.2 综采工作面采煤机出煤量
4.2 输运子系统过程混合Petri网建模
4.2.1 输运子系统过程混合Petri网建模
4.2.2 综采工作面采煤工艺约束模型
4.3 支护子系统过程混合Petri网建模
4.3.1 支护子系统建模
4.3.2 液压支架跟机工艺
4.4 本章小结
5 综采“三机”采煤工艺仿真建模与分析
5.1 基于Stateflow的煤矿生产系统仿真
5.1.1 Stateflow基本原理
5.2 基于Stateflow实现petri网建模仿真
5.2.1 Stateflow和 Simulink的结合
5.2.2 Stateflow与 Petri网映射关系
5.3 综采“三机”采煤工艺Petri模型仿真的实现
5.3.1 基于Stateflow的过程混合Petri网建模仿真步骤
5.3.2 综采“三机”采煤工艺Petri模型仿真
5.3.3 煤矿生产系统工艺仿真
5.4 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
本文编号：3817674
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/boshibiyelunwen/3817674.html