Naslov
Sprječavanje potpunog zastoja u sustavima s diskretnim događajima primjenom Petrijevih mreža
(Petri nets Based Deadlock Prevention in Discrete Event Systems)

Autori
Kezić, Danko

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Fakultet elektrotehnike i računarstva

Mjesto
Zagreb

Datum
04.12

Godina
2003

Stranica
206

Mentor
Perić, Nedjeljko

Ključne riječi
Petrijeve mreže; sustav s diskretnim događajima; sprječavanje potpunog zastoja; izbjegavanje potpunog zastoja; nadzorno upravljanje; fleksibilni šaržni proces; sifoni i zamke; pomorski prometni sustav
(Petri net; discrete event systems; deadlock prevention; deadlock avoidance; supervisory control systems; flexible batch process; siphons and traps; maritime traffic system)

Sažetak
U ovom se radu sustavno obrađuje problematika nastanka i sprječavanja potpunog zastoja u sustavima s diskretnim događajima. Potpuni zastoj je stanje sustava iz kojeg nije moguće poduzeti nikakvu akciju. Istražena je metoda projektiranja nadzornika za sprječavanje potpunog zastoja u sustavima automatskog upravljanja modeliranih pomoću općih Petrijevih mreža i Petrijevih mreža s pridruženim simbolima. U radu je dan usporedni prikaz projektiranja nadzornika za sprječavanje potpunog zastoja pomoću teorije automata i Petrijevih mreža. Analizom su ustanovljene prednosti Petrijevih mreža, kao što su manji broj diskretnih stanja modela sustava s diskretnim događajima i jednostavniji način proračuna nadzornika za sprječavanje potpunog zastoja. Predložena je metoda za pojednostavljivanje složene Petrijeve mreže sustava s diskretnim događajima koji se sastoji od neupravljivih i upravljivih prijelaza u jednostavniju Petrijevu mrežu od isključivo upravljivih prijelaza, a koja je pogodna za projektiranje nadzornika za sprječavanje potpunog zastoja. Pojednostavljivanje složene Petrijeve mreže procesa obavlja se metodom sinteze Petrijeve mreže "od dna ka vrhu" koja je kombinirana s metodama redukcije i dekompozicije složene Petrijeve mreže. Nadalje se u radu definiraju uvjeti za postizanje živosti i potpunog zastoja u Petrijevoj mreži. Predložen je algoritam za projektiranje nadzornika za sprječavanje potpunog zastoja. Algoritam kombinira metodu uzastopne kontrole minimalnih sifona koja traži minimalne sifone koristeći matričnu metodu traženja svih sifona Petrijeve mreže te postupno iz skupa pronađenih sifona izbacuje sve one koji nisu minimalni, i metodu analize grafa dostupnih stanja mreže. Rezultat algoritma za sprječavanje potpunog zastoja je skup ograničenja na dostupna stanja mreže i/ili na početna stanja mreže u vidu linearnih nejednadžbi. Ograničenja na dostupna stanja mreže definiraju broj kontrolnih mjesta koji sačinjavaju nadzornik stanja za sprječavanje potpunog zastoja i koji su povezani sa Petrijevom mrežom procesa. Predloženi algoritam omogućava proračun jednostavnijeg nadzornika koji ima manji broj kontrolnih mjesta nego što to omogućavaju dosada objavljeni algoritmi. Verifikacija algoritma pokazana je na dva procesa. Prvi je zamišljeni fleksibilni šaržni proces koji se koristi u farmaceutskoj industriji, a drugi je pomorski prometni sustav. Fleksibilni šaržni proces razmatran u ovom radu se sastoji od više različitih dijeljenih resursa istog tipa, kod kojeg se u slučaju kvara jednog resursa poslovi usmjeravaju na drugi resurs istog tipa. Potpuni zastoj može nastati u slučaju otkaza jednog dijeljenog resursa ukoliko se u postrojenju istovremeno proizvodi više proizvoda različitog tipa. Primjenom nadzornika za sprječavanje potpunog zastoja koji se dobije po metodi predloženoj u ovom radu, omogućava se nastavak istovremene proizvodnje više različitih proizvoda bez potpunog zastoja i u slučaju otkaza pojedinih dijeljenih resursa postrojenja. Drugi sustav je pomorski prometni sustav kanala i bazena u kojem do potpunog zastoja može doći neodgovarajućim zauzimanjem kanala i/ili bazena od strane brodova koji prolaze iz suprotnih smjerova. U radu je prikazana metoda projektiranja nadzornika koji upravlja prometnom signalizacijom sustava kanala i bazena na način da sprječava moguću pojavu potpunog zastoja, a da u isto vrijeme što manje ometa promet brodova.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Elektrotehnika

POVEZANOST RADA