摘要：机械制造系统是生产与能源的强耦合系统。针对其耦合特性,提出一种基于扩展一阶混合Petri网的碳流动态建模方法。对机械制造系统碳流动态特性进行分析,建立相应的系统边界,由系统边界分析制造系统的生产构成、运行模式,并导出能量、物料平衡方程以及碳排放量计算公式,为模型的建立奠定数量分析基础。针对机械制造系统能耗的连续性及离散状态对连续过程的影响等,在原一阶混合Petri网的基础上,引入控制弧、抑制弧相关元素以增强建模语义,并给出模型的形式化定义及规则说明。以某制造系统自动生产线为例,建立相应的多目标函数及约束条件,仿真优化其能量流、物料流的时域特性,并计算碳排放量,对所建模型进行验证,为企业实施低碳制造奠定一定的理论基础。

关键词：碳流 混合petri网 耦合特性 低碳制造 

单位：重庆大学机械传动国家重点实验室 重庆400030