[發明專利]一種可重入伯努利生產系統狀態預測及生產節能調度方法

有效

• 申請號: 202010107387.6
• 申請日: 2020-02-21
• 公開（公告）號: CN111311006B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 顧文斌;石宇菁
• 申請（專利權）人: 河海大學常州校區
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/04;G06N3/00;G06N20/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 王方超

1.一種可重入伯努利生產系統狀態預測及生產節能調度方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟SS1：推導可重入伯努利生產系統緩沖區的狀態轉移概率公式；

步驟SS2：推導機器的實際生產概率公式；

步驟SS3：推導系統的電費收繳公式；

步驟SS4：設置工作矩陣，規劃生產方案，并計算具體生產方案下，實際的系統生產率以及電費費用；

步驟SS5：利用粒子群算法獲得最佳調度方案；

所述步驟SS2具體包括：可重入伯努利生產系統的生產率取決于第N臺機器累計的生產率；而機器m在開機狀態下有三種狀態，分別為生產、堵塞以及饑餓；有且僅有機器m處在生產狀態下，整個可重入伯努利生產系統是實際產出的；由于機器的生產狀態取決于時隙之初，所以機器t+1時隙之初的狀態，即為t時隙的最后狀態；故整個可重入伯努利生產系統各時隙的生產率為：

pr_sys(t+1)＝pr_n(t+1)＝p-st_n(t+1)-bl_n(t+1)；

其中，p是根據機器性能確定的；st以及bl的計算公式具體推導如下：

步驟SS21：確定各機器饑餓狀態下的概率，第一臺機器永不堵塞，所以：

ST₁(t+1)＝P[{m₁st}]＝0；

具有串行生產特征的機器m_i饑餓概率為：

ST_i(t+1)＝P[{m_ist}]＝p_i·S_i-1,0(t)；

對于機器m_h，上游有兩個緩沖區，所以饑餓概率如下：

ST_h(t+1)＝p_h·S_h-1,0(t)·S_n+r,0(t)；

對于機器m_k，只有一個上游緩沖區，它的饑餓概率與串行特征緩沖區的一樣；

步驟SS22：確定最后一臺機器堵塞狀態下的概率，最后一臺機器永不堵塞，所以：

BL_n(t+1)＝P[{m_nst}]＝0；

所述步驟SS3具體包括：

步驟SS31：確定電量消耗量的相關公式，可重入伯努利生產系統在時隙t過程中的耗電量為：

在計劃期，可重入伯努利生產系統總的電力消耗為：

步驟SS32：確定電力需求量的相關公式，可重入伯努利生產系統在時隙t的過程中的電力需求為：

可重入伯努利生產系統的可計費功率需求是指在計劃范圍內在任何高峰15分鐘間隔內測得的最高平均功率kW，表示為

其中，l為任意15分鐘的向上取整數個間隔，即為：

步驟SS33：確定總電費的相關公式，在計劃期內，可重入伯努利生產系統的電量消耗總支出為：

在計劃期內，可重入伯努利生產系統的電力需求總支出：

在計劃期內，可重入伯努利生產系統的電費總支出為：

C_T＝C_DT+C_ET+C_Fixed。