Ereigniserzwingung in der Supervisory Control Theorie

Kernkonzepte

In dieser Arbeit wird die Interaktion zwischen Supervisor und Anlage in der Supervisory Control Theorie erweitert, indem dem Supervisor die Möglichkeit gegeben wird, bestimmte Ereignisse (sogenannte erzwingbare Ereignisse) zu erzwingen, die unsteuerbare Ereignisse präemptieren können. Es wird eine Eigenschaft der "erzwingbaren Kontrollierbarkeit" definiert, die das Zusammenspiel zwischen Kontrollierbarkeit eines Supervisors und den unkontrollierbaren Ereignissen einer Anlage in diesem Kontext mit Ereigniserzwingung erfasst. Es wird gezeigt, dass ein maximal permissiver, erzwingbar-kontrollierbarer und blockierungsfreier Supervisor existiert, und ein Algorithmus wird präsentiert, der einen solchen Supervisor berechnet.

Zusammenfassung

Die Arbeit befasst sich mit der Erweiterung der Supervisory Control Theorie um die Möglichkeit der Ereigniserzwingung durch den Supervisor. Bisher konnte der Supervisor in der Supervisory Control Theorie nur Ereignisse aktivieren oder deaktivieren, aber nicht erzwingen.

In dieser Arbeit wird eine neue Eigenschaft der "erzwingbaren Kontrollierbarkeit" eingeführt, die das Zusammenspiel zwischen Kontrollierbarkeit des Supervisors und den unkontrollierbaren Ereignissen der Anlage in diesem Kontext mit Ereigniserzwingung erfasst. Es wird gezeigt, dass ein maximal permissiver, erzwingbar-kontrollierbarer und blockierungsfreier Supervisor existiert.

Ein Algorithmus wird präsentiert, der einen solchen Supervisor berechnet. Dabei werden zwei Iterationen durchgeführt: Zum einen wird die Menge der blockierungsfreien Zustände berechnet, zum anderen die Menge der "schlechten" Zustände, in denen erzwingbare Ereignisse deaktiviert werden müssen. Der Algorithmus terminiert und liefert den korrekten maximalen Supervisor.

Zwei kleine Fallstudien illustrieren den Ansatz.

Statistiken

Keine relevanten Statistiken oder Zahlen identifiziert.

Zitate

Keine markanten Zitate identifiziert.

Wichtige Erkenntnisse aus

Supervisory Control Theory with Event Forcing

by Michel Renie... um arxiv.org 04-15-2024

https://arxiv.org/pdf/2404.08469.pdf

Tiefere Fragen

Wie lässt sich der vorgestellte Ansatz auf zeitbehaftete diskrete Ereignissysteme erweitern

Der vorgestellte Ansatz kann auf zeitbehaftete diskrete Ereignissysteme erweitert werden, indem die Zeit als zusätzlicher Faktor in die Modellierung einbezogen wird. In einem zeitbehafteten System können Ereignisse nicht nur in einer bestimmten Reihenfolge auftreten, sondern auch zu bestimmten Zeitpunkten. Dies erfordert eine Anpassung der Zustandsübergänge im Automaten, um die zeitlichen Aspekte zu berücksichtigen. Durch die Einführung von Zeitereignissen und deren Verhältnis zu erzwingbaren Ereignissen kann der Ansatz auf zeitbehaftete Systeme erweitert werden. Die Supervisorsynthese muss dann nicht nur die Kontrolle über die Ereignisse, sondern auch über die zeitlichen Abläufe im System gewährleisten.

Welche Auswirkungen hat die Einführung von erzwingbaren Ereignissen auf die Komplexität der Supervisorsynthese

Die Einführung von erzwingbaren Ereignissen hat potenziell Auswirkungen auf die Komplexität der Supervisorsynthese. Durch die Möglichkeit, Ereignisse zu erzwingen und andere zu verhindern, eröffnen sich neue Kontrollmöglichkeiten, die die Flexibilität und Effizienz des Supervisors erhöhen können. Allerdings kann dies auch zu einer erhöhten Komplexität führen, da die Anzahl der Entscheidungen, die der Supervisor treffen kann, zunimmt. Dies kann zu einer größeren Anzahl von Zuständen im Automaten und zu komplexeren Verhaltensweisen führen, die berücksichtigt werden müssen. Die Synthese eines optimalen Supervisors wird daher möglicherweise anspruchsvoller und erfordert fortschrittliche Algorithmen zur Bewältigung dieser Komplexität.

Wie könnte der Ansatz auf verteilte Systeme übertragen werden, in denen mehrere Supervisoren zusammenwirken

Die Übertragung des Ansatzes auf verteilte Systeme, in denen mehrere Supervisoren zusammenwirken, erfordert eine koordinierte Steuerung und Kommunikation zwischen den einzelnen Supervisoren. Jeder Supervisor könnte für einen bestimmten Teil des Systems verantwortlich sein und muss mit den anderen Supervisoren interagieren, um das Gesamtsystem zu steuern. Dies erfordert eine klare Definition der Schnittstellen und Kommunikationsprotokolle zwischen den Supervisoren, um sicherzustellen, dass sie effektiv zusammenarbeiten können. Darüber hinaus müssen Mechanismen zur Konfliktlösung und Konsensfindung implementiert werden, um sicherzustellen, dass die Supervisoren kohärent handeln und konsistente Entscheidungen treffen.