基于Petri網(wǎng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的半連續(xù)開采工藝系統(tǒng)的建模與仿真

基于Petri網(wǎng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的半連續(xù)開采工藝系統(tǒng)的建模與仿真錯誤!未找到引用源。相結(jié)合建立了電鏟裝車、卡車運輸及卸載、破碎機作業(yè)等各個環(huán)節(jié)子模型，并在子模型的基礎(chǔ)上編制各個環(huán)節(jié)模擬子程序，通過輪詢機制驅(qū)動仿真過程進行.利用這一系列子程序，可實現(xiàn)系統(tǒng)的整體模擬分析，可隨意的變換系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，以便進行系統(tǒng)選優(yōu)分析，具體的實驗環(huán)境配置如下：操作系統(tǒng)：Windows10；編譯環(huán)境：VisualStudio2017；編程語言：C#；實現(xiàn)平臺：Winform；本文主體仿真控制流程如下：圖3-1仿真模型程序?qū)崿F(xiàn)流程Figure3-1Simulationmodelprogramimplementationprocess3.1仿真方法設(shè)計本文基于C#語言利用Winform平臺中的Panel、Label、TextBox、Chart、Button、ComboBox、GroupBox等控件，共設(shè)計八個仿真頁面，包括導(dǎo)航頁面（主頁面）、容器頁面、系統(tǒng)組成頁面、電鏟參數(shù)設(shè)置頁面、卡車參數(shù)設(shè)置頁面、破碎機參數(shù)設(shè)置頁面、模擬開采頁面以及仿真結(jié)果展示頁面.而對于露天礦半連續(xù)開采工藝系統(tǒng)，在一般情況下，煤礦的開采量主要取決于單斗卡車間斷開采工藝+半固定破碎機，而膠帶運輸機對礦的產(chǎn)量幾乎不影響.因此本文利用計算機進行仿真實驗時，假設(shè)煤礦在經(jīng)過單斗卡車間斷開采工藝+半固定破碎機后就已經(jīng)完成一次工作流程，即只針對電鏟、卡車以及破碎機進行仿真實驗.（1）電鏟仿真方法設(shè)計在2.3節(jié)中已經(jīng)提到：在半連續(xù)開采工藝系統(tǒng)中，電鏟的仿真狀態(tài)主要包括等裝、裝車、短故障和長故障狀態(tài).基于半連續(xù)開采工藝系統(tǒng)仿真模型的仿真規(guī)則，本文設(shè)計了電鏟的仿真實驗方法如下圖：圖3-2電鏟仿真處理邏輯Figure3-2Shovelsimulationprocessinglogic上圖建立的是電鏟在仿真模型中的工作流程，主要是通過判斷電鏟是否故障以及電鏟是否空閑，從而通過卡車排隊時間確定相應(yīng)的持續(xù)時間，進而得到電鏟實際的工作時間.（2）卡車仿真方法設(shè)計同理，根據(jù)卡車的7個仿真狀態(tài)：等裝、裝車、重運、等卸、卸車、空運以及故障狀態(tài)，設(shè)計了其仿真實驗方法如下圖：圖3-3卡車仿真處理邏輯Figure3-3Trucksimulationprocessinglogic圖3-3主要闡述了卡車在空運、重運、等裝、等卸、卸車、裝車以及故障七種狀態(tài)下的仿真處理邏輯.在進行仿真實驗時，首先判斷卡車所處狀態(tài)，然后再根據(jù)圖3-3以及卡車仿真規(guī)則進行仿真實驗，最后得出卡車在仿真時間內(nèi)七種狀態(tài)下的持續(xù)時間.（3）破碎機仿真方法設(shè)計同理，根據(jù)破碎機的4個仿真狀態(tài)：破碎、空閑和長故障、短故障，設(shè)計其仿真實驗方法如下：圖3-4破碎機仿真處理邏輯Figure3-4Crushersimulationprocessinglogic圖3-1-3展示了破碎機四種狀態(tài)下的仿真處理邏輯，說明破碎機在仿真實驗時，主要是通過判斷其所處狀態(tài)決定其下一步處理邏輯，最后根據(jù)所處狀態(tài)尋找相應(yīng)狀態(tài)下的仿真規(guī)則進行仿真實驗，從而得出其仿真結(jié)果.3.2仿真結(jié)果（1）仿真參數(shù)設(shè)置本文以2臺電鏟，6輛卡車、2臺破碎機為例，以定鏟配定車的工作方式進行仿真、電鏟、卡車以及破碎機的運動狀態(tài)分布規(guī)律都選擇正態(tài)分布規(guī)律、故障分布規(guī)律都選擇負指數(shù)分布規(guī)律.圖3-5基本參數(shù)設(shè)置Figure3-5Basicparametersettings（2）仿真結(jié)果展示通過對半連續(xù)工藝流程的參數(shù)設(shè)置，電鏟、卡車以及破碎機的參數(shù)設(shè)置可得到最終仿真結(jié)果如下：圖3-6電鏟、卡車及破碎機仿真結(jié)果Figure3-6Simulationresultsofelectricshovel,truckandcrusher4結(jié)論與展望4.1結(jié)論（1）實現(xiàn)了機器學(xué)習(xí)技術(shù)與系統(tǒng)仿真技術(shù)的交叉融合，以探索露天礦半連續(xù)開采工藝系統(tǒng)的建模與仿真方法，提出了以現(xiàn)代數(shù)學(xué)及機器學(xué)習(xí)等智能方法為核心，以計算機模擬為驅(qū)動的復(fù)雜系統(tǒng)研究路線.（2）采用“從定性到定量的綜合集成法”思想，建立了既包含靜態(tài)屬性，又包含動態(tài)特征的半連續(xù)開采工藝系統(tǒng)綜合集成分析方法.（3）利用數(shù)學(xué)的抽象思維與面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計方法，以Winform為平臺搭建了露天礦半連續(xù)開采工藝系統(tǒng)的數(shù)字化仿真模型.（4）建立的“半連續(xù)開采工藝系統(tǒng)數(shù)字化仿真模型”可對半連續(xù)工藝系統(tǒng)進行仿真模擬開采，使煤炭生產(chǎn)企業(yè)對生產(chǎn)管理進行預(yù)控，對突發(fā)情況進行預(yù)案，全面提高生產(chǎn)系統(tǒng)的可靠性和生產(chǎn)運行效率.4.2展望（1）建立更智能、更完