Статья 3116

Название статьи

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ДИСКРЕТНЫМИ СОБЫТИЙНЫМИ СИСТЕМАМИ НА ОСНОВЕ ИЕРАРХИЧЕСКИХ МОДУЛЬНЫХ НЕДЕТЕРМИНИРОВАННЫХ АВТОМАТОВ
(Ч. 1. ФОРМАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ)1

Авторы

Дубинин Виктор Николаевич, доктор технических наук, профессор, кафедра вычислительной техники, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), dubinin.victor@gmail.com
Дроздов Дмитрий Николаевич, аспирант, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), dmitriidrozdov9@gmail.com
Артамонов Дмитрий Владимирович, доктор технических наук, профессор, кафедра автономных информационных и управляющих систем, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), aius@pnzgu.ru

Индекс УДК

519.71

Аннотация

Актуальность и цели. Объектом исследования являются автоматные модели, ориентированные на практическое использование в проектировании систем управления иерархическими дискретными событийными системами с параллельными процессами. Предметом исследования являются иерархические модульные недетерминированные автоматы (ИМНДА), являющиеся развитием недетерминированных автоматов, предложенных Н. П. Вашкевичем. Цель – разработка концепции, формального определения и методов моделирования систем управления дискретными событийными системами на основе ИМНДА.
Материалы и методы. Исследования выполнены с использованием теории множеств, теории автоматов и сетей Петри.
Результаты. Предложена концепция ИМНДА, отличающаяся от базовой концепции недетерминированных автоматов: а) возможностью иерархической структуризации модели с использованием понятий базисного и составного автоматных модулей; б) учетом короткоживущих («импульсных») сигналов и сигналов в виде уровня. Также разработана методика моделирования ИМНДА с использованием формализма сетевых систем «условие – событие» (NCES).
Выводы. Концепция ИМНДА позволяет использовать структурный подход к проектированию (например, нисходящий и восходящий методы); увеличивает описательную мощность автоматной модели и степень повторного использования артефактов проектирования; расширяет сферу применения автоматного подхода к проектированию дискретных событийных систем. Возможно практическое использование инструментальной системы ViVe для моделирования и исследования ИМНДА.

Ключевые слова

дискретные событийные системы, недетерминированные автоматы, управление, модуль, проектирование, моделирование, сетевые системы «условие – событие».

 

 Скачать статью в формате PDF

Список литературы

1. Cassandras, C. G. Introduction to Discrete Event Systems / C. G. Cassandras, S. Lafortune. – Springer, 2008. – 772 c.
2. Unity in diversity, diversity in unity: Retrospective and prospective views on control of discrete event systems / R. Boel, X. R. Cao, G. Cohen, A. Giua, W. M. Wonham, J. H. Schuppen // J. Discrete Event Dynamic Systems: Theory and Application. – 2002. – Vol. 12, № 3. – P. 253–264.
3. Barbeau, M. Beyond the verification approach: the synthesis approach / M. Barbeau, R. St-Denis // WorldScientific. – 1999. – № 1. – P. 1–23.
4. Rapid engineering and re-configuration of automation objects using formal verification / V. Vyatkin, H.-M. Hanisch, S. Karras, T. Pfeiffer, V. Dubinin // International Journal of Manufacturing Research. – 2006. – Vol. 1, № 4. – P. 382–404.
5. Ramadge, P. J. Supervisory control of a class of discrete-event processes / P. J. Ramadge, W. M. Wonham // SIAM Journal Control and Optimization. – 1987. – Vol. 25, № 1. – P. 206–230.
6. Вашкевич, Н. П. Недетерминированные автоматы в проектировании систем параллельной обработки / Н. П. Вашкевич. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2004. – 280 с.
7. Вашкевич, Н. П. Формализованное описание и верификация дискретных событийных систем с параллельными процессами / Н. П. Вашкевич, В. Н. Дубинин // Вопросы радиоэлектроники. Сер. ЭВТ. – 2008. – Вып. 5. – С. 51–65.
8. Frey, G. PLC Programming for Hybrid Systems via Signal lnterpreted Petri Nets / G. Frey // Proceedings of the 4th International Conference on Automation of Mixed Processes ADPM, Dortmund, Germany (September, 2000). – Dortmund, 2000.
9. Hanisch, H.-M. Towards a synthesis method for distributed safety controllers based on net condition/event systems / H.-M. Hanisch, J. Thieme, A. Lueder // Journal of Intelligent Manufacturing. –1997.–№ 8. –P.357–368.
10. Мищенко, В. А. Логическое проектирование БИС / В. А. Мищенко, А. И. Аспидов, В. В. Витер и др. ; под ред. В. А. Мищенко. – М. : Радио и связь, 1984. –310 с.
11. Полин, Е. Л. Абстрактные композиционные автоматы / Е. Л. Полин, К. В. Защелкин // Труды Одесского политехнического университета. – 2006. – Вып. 1 (25). – С. 88–94
12. Rausch, M. Net condition/event systems with multiple condition outputs / M. Rausch, H.-M. Hanisch // IEEE Int. Conf. on Emerging Technologies and Factory Automation. – Paris. 1995. – Vol. 1. – P. 592–600.
13. ViVe – VisualVerifier Tool Framework. – URL: http://www.fb61499.com/valid.html.
14. Starke, P. H. Analysing Signal-Net Systems / P. H. Starke, S. Roch // Informatik–Bericht 162. – Berlin : Humboldt-Universitaet zu Berlin, 2002. – 136 c.

 

Дата создания: 25.05.2016 15:18
Дата обновления: 07.07.2016 12:09