《同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)建模導(dǎo)則》

《同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)建模導(dǎo)則》是2019年10月1日實(shí)施的一項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

中文名

同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)建模導(dǎo)則

實(shí)施日期

2019-10-01

發(fā)布日期

2019-06-04

標(biāo)準(zhǔn)號(hào)

DL/T 1167-2019

制修訂

修訂

代替標(biāo)準(zhǔn)

DL/T 1167-2012

中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)分類號(hào)

K04

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)分類號(hào)

29.020

批準(zhǔn)發(fā)布部門

國(guó)家能源局

行業(yè)分類

電力、熱力、燃?xì)饧八a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)

標(biāo)準(zhǔn)類別

方法標(biāo)準(zhǔn)

備案信息

備案號(hào)：74311-2020

備案月報(bào)： 2020年第8號(hào)(總第244號(hào)) 2100433B

制造系統(tǒng)建模是一個(gè)復(fù)雜過(guò)程，還沒有形成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的建模過(guò)程以供建模人員使用。但是，以下建模原則對(duì)制造系統(tǒng)建模有重要參考意義。

1)定義模型的目的：建模為了什么。

2)定義模型的范圍：說(shuō)明模型覆蓋的領(lǐng)域和范圍。

3)定義模型的視角：模型描述了現(xiàn)實(shí)世界哪些方面的特性，哪些特性被忽略掉。

4)定義模型的細(xì)致程度：模型的精度和顆粒度。

5)模塊化：類似于軟件工程中采用的模塊化編程方法，制造系統(tǒng)建模也需要采用模塊化的建模方法，方便模型的維護(hù)。

6)通用性：制造系統(tǒng)建模需要提高建模的通用化程度，通過(guò)定義通用構(gòu)件、部分通用模型等方法，將模型中通用的共性問題統(tǒng)一進(jìn)行表示，這也是處理制造系統(tǒng)建模復(fù)雜問題的一種方法。

7)重用性：在模塊化與同性原則的基礎(chǔ)上，還要強(qiáng)調(diào)重用的概念和方法。尤其在新建一個(gè)制造系統(tǒng)模型時(shí)，應(yīng)該盡可能重用已經(jīng)成熟的模型構(gòu)件和部分通用模型，這樣一方面可以顯著縮短建模周期，另一方面可以大大提高建模質(zhì)量。

8)一致性這個(gè)原則是制造系統(tǒng)建模中最重要的，同時(shí)也是最難以滿足的，因?yàn)樗枰圃煜到y(tǒng)建模的不同組件在語(yǔ)義、語(yǔ)法上保持一致。

9)模型可視化：為了能夠迅速在不同人員之間交流模型信息，建模方法應(yīng)該提供清晰明了的圖形建模機(jī)制。

10)管理復(fù)雜性：任何建模語(yǔ)言都應(yīng)該能夠描述無(wú)論多么復(fù)雜的系統(tǒng)。

11)方便性與充分性折中：任何建模語(yǔ)言的重要特性是有足夠豐富的語(yǔ)義能夠表示復(fù)雜的制造系統(tǒng)。但過(guò)于復(fù)雜的語(yǔ)言要花相當(dāng)多的時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)和正確掌握。因此，在建模語(yǔ)言的充分性和方便性上需要折中考慮。

12)精確表示：模型必須無(wú)歧義、無(wú)冗余，并且能夠作為證實(shí)系統(tǒng)特性、分析系統(tǒng)性能、仿真系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)。

13)數(shù)據(jù)和事件分離：良好的建模語(yǔ)言應(yīng)該能夠?qū)⒒顒?dòng)使用的數(shù)據(jù)和觸發(fā)活動(dòng)的事件分離?；顒?dòng)不應(yīng)該由數(shù)據(jù)觸發(fā)，而應(yīng)該由事件觸發(fā)。

真正意義上的制造系統(tǒng)建模始于19世紀(jì)70年代。柔性制造系統(tǒng)(FMS)在這期間開始發(fā)展起來(lái)。對(duì)于中小批量生產(chǎn)而言，F(xiàn)MS具有其它加工系統(tǒng)不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。但另一方面它的復(fù)雜程度也大為增加。因此關(guān)于FMS的計(jì)劃、調(diào)度、控制等問題引起了研究者們的極大興趣?，F(xiàn)在很多方法如排隊(duì)論、數(shù)學(xué)規(guī)劃、Petri網(wǎng)理論、擾動(dòng)分析法(Perturbation Analysis)、計(jì)算機(jī)模擬等都是隨著FMS的發(fā)展而逐漸應(yīng)用于制造系統(tǒng)建模的。

排隊(duì)論于50年代漸漸發(fā)展起來(lái)。60年代開始零星地用于描述制造系統(tǒng)的某些問題，如著名的Little定律。在70年代和80年代以排隊(duì)論方法分析FMS頗為盛行。

從70年代末起，數(shù)學(xué)規(guī)劃開始用于制造系統(tǒng)建模，人們用整數(shù)規(guī)劃解決FMS中的任務(wù)分派問題，用動(dòng)態(tài)規(guī)戈Ⅱ解決FMS運(yùn)行中的問題，尤其是在某機(jī)器出現(xiàn)故障時(shí)FMS的運(yùn)行問題。

同樣從70年代末開始，以Y.C.HO為首的研究者們創(chuàng)立擾動(dòng)分析法，對(duì)DEDS(離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng))進(jìn)行分析。機(jī)械制造系統(tǒng)都可視為DEDS。

Petri網(wǎng)理論是Petri在60年代初提出來(lái)的。它適合于分析非同步并發(fā)系統(tǒng)(Asynchronous Concurrent System)。70年代它開始被用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分析，其用于制造系統(tǒng)建模始于80年代初期，也主要是針對(duì)FMS。

制造系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)模擬也是伴隨著FMS而發(fā)展起來(lái)的?，F(xiàn)在已有商品化的模擬系統(tǒng)可用于模擬制造系統(tǒng)的運(yùn)行。

80年代開始，人們?cè)囂浇⒂?jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)。CIMS一般應(yīng)覆蓋制造活動(dòng)的主要環(huán)節(jié)，如設(shè)計(jì)、工藝、生產(chǎn)計(jì)劃、加工、裝配、銷售等等。它不僅包含物流自動(dòng)化，還涉及信息自動(dòng)化問題，因此其復(fù)雜程度可想而知。要設(shè)計(jì)這種復(fù)雜的大系統(tǒng)沒有科學(xué)的方法指導(dǎo)是不可思議的i正是由于這種需求，一些新的方法應(yīng)運(yùn)而生，如OSA(Open System Architecture)等這些模型都是用圖形從某個(gè)側(cè)面去描述制造系統(tǒng)。在系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)階段，也稱概念設(shè)計(jì)(Conceptual Design)，初步設(shè)計(jì)(Preliminary Design)階段，這些模型是非常有用的。

前面所提及的這些模型中，模擬模型在實(shí)際中應(yīng)用最多，功能模型、信息模型也已用于實(shí)際CIMS的建立。其它的模型真正用于指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)際的并不多?？偟膩?lái)說(shuō)制造系統(tǒng)建模還是一個(gè)正在發(fā)展中的遠(yuǎn)未成熟的領(lǐng)域。制造系統(tǒng)模型或建模方法的不斷完善，需要眾多的理論研究者和實(shí)踐者的共同努力去完成。

制造系統(tǒng)建模是一項(xiàng)復(fù)雜工作，完成后對(duì)模型要進(jìn)行全面評(píng)價(jià)，因此必須定義一組可操作的能夠反映模型優(yōu)劣程度的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則。一般評(píng)價(jià)準(zhǔn)則包含以下內(nèi)容。

1)一致性：這是制造系統(tǒng)建模的最重要準(zhǔn)則。一致性有兩層含義：一層是不同視圖之間的一致性，另一層是遞階建模中上下層模塊間的一致性。

2)完全性：完全性可以保證所建立的制造系統(tǒng)模型確實(shí)可以作為制造系統(tǒng)實(shí)施、改造的基礎(chǔ)。完全性是指建立的模型包括所有用來(lái)解決問題所需要的信息。通常采用向待解決問題領(lǐng)域的專家提問，來(lái)進(jìn)行完全性檢驗(yàn)。

3)可伸縮性：已建立的模型，可以根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)展或剪裁以適應(yīng)具體問題的需要。

4)范圍和廣度：表示建立的模型所覆蓋的范圍。

5)粒度和深度：粒度和深度是與模型的范圍和廣度正交的特性，它們反映了模型分解的細(xì)致程度。

6)精度：精度是對(duì)模型里深度的補(bǔ)充，它在數(shù)量上給出了每個(gè)模型的元素的細(xì)致程度，如描述活動(dòng)持續(xù)時(shí)間的屬性是精確到分鐘還是精確到小時(shí)。

7)通用性：通用性反映了模型的適應(yīng)能力，通常人們希望建立的模型適用于不同的應(yīng)用需求，而不僅僅是滿足某一特定的需求。

8)應(yīng)用效能：應(yīng)用效能用來(lái)定義模型在支持問題解決的方便性方面的效率如何。

9)易懂性：理想的制造系統(tǒng)模型應(yīng)該非常容易被廣大工程技術(shù)人員所理解，而不是只有建模專業(yè)人員才能理解。

10)可轉(zhuǎn)換性：可轉(zhuǎn)換性表示制造系統(tǒng)模型從一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景向另一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景轉(zhuǎn)換的方便程度，其中還包括模型表示方式上的改變的便利性。