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RAMADGE ET WONHAM ONT INITIE UNE THEORIE PROPOSANT LA SYNTHESE AUTOMATIQUE DE SUPERVISEURS POUR LES S.E.D. CETTE THEORIE CONSIDERE L'ASPECT QUALITATIF DES ACTIONS (VIA L'ORDRE D'OCCURRENCE DES EVENEMENTS DANS LE MODELE), ET PERMET AU SUPERVISEUR D'INTERDIRE L'APPARITION DE CERTAINS EVENEMENTS (CONTROLABLES) DU PROCEDE. DES DEVELOPPEMENTS RECENTS S'INTERESSENT AUX ASPECTS QUANTITATIFS DES ACTIONS ET FONT GENERALEMENT INTERVENIR LE CONCEPT D'EVENEMENT FORCE. LA SUPERVISION DEVIENT ALORS COMMANDE SUPERVISEE PUISQUE LE SUPERVISEUR PEUT FORCER L'OCCURRENCE DE CERTAINS EVENEMENTS DU PROCEDE. LES DEUX ETUDES PROPOSEES DANS CE MEMOIRE UTILISENT LES AUTOMATES D'ALUR ET DILL. CE MODELE A ETE ADAPTE AFIN QUE LES LANGAGES MARQUES SOIENT UNIQUEMENT COMPOSES DE MOTS FINIS. LA PREMIERE ETUDE CONSISTE A REALISER LA COMMANDE SUPERVISEE DE SYSTEMES A EVENEMENTS DISCRETS TEMPORISES EN DETEMPORISANT LE MODELE. L'AUTOMATE TEMPORISE EST SUCCESSIVEMENT DECOMPOSE EN AUTOMATE DE REGIONS PUIS EN AUTOMATE DE TAU-REGIONS. DANS CE DERNIER MODELE, L'EVENEMENT TAU SYMBOLISANT L'ECOULEMENT DU TEMPS EST RENOMME TOCK LORSQU'IL EST INCONTROLABLE ET TACK LORSQU'IL EST CONTROLABLE. LA THEORIE CLASSIQUE DE LA SUPERVISION EST ALORS APPLIQUEE POUR DETERMINER LE SUPERVISEUR LE PLUS PERMISSIF. LA SECONDE ETUDE ABORDE LES PROBLEMES TEMPORELS QUI PEUVENT RESULTER DE LA COMPOSITION D'AUTOMATES TEMPORISES. CES PROBLEMES SONT QUALIFIES D'INCOHERENCES TEMPORELLES, ET UNE METHODE DE DETECTION DES INCOHERENCES PAR MANIPULATION D'INTERVALLES EST PROPOSEE. LA NOTION DE PERMISSIVITE EST ETENDUE POUR ETRE APPLIQUEE AUX SUPERVISEURS TEMPORISES. DEUX SORTES DE PERMISSIVITES SONT AINSI DEFINIES : LA PREMIERE EST RELATIVE A L'ACCESSIBILITE AUX LOCALITES ET LA SECONDE CONCERNE LE RESPECT DE L'INTEGRITE DES CONTRAINTES. UNE METHODOLOGIE DE SYNTHESE DE SUPERVISEUR, DANS LE CADRE SPECIFIQUE DU MODELE AUTOMATE TEMPORISE, EST EXPOSEE A TRAVERS UN ALGORITHME QUI S'INSPIRE DE CELUI ETABLI PAR KUMAR POUR LES AUTOMATES NON TEMPORISES.
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Un Système de production peut être représenté par les systèmes à événements discrets. En dehors de la planification (où les gens travaillent avec des ratios de produits fabriqués par semaine ou par jour), la modélisation pourrait être basée sur les concepts d'événement et d'activités. Un événement correspond à un changement d'état. Une activité est une boîte noire d'encapsulation de ce qui se passe entre deux événements. En utilisant les réseaux de Petri (RdP), les événements sont représentés par les transitions, et les activités par les lieux. Notre travail propose une synthèse de commande par supervision pour les systèmes d'événements discrets modélisés par une classe de réseaux de Petri appelé graphe d'événements. L'objective de cette thèse est de concevoir un superviseur capable d'aider à améliorer la performance de système et de protéger le système en respectant des spécifications données par le fabricant ou le client selon les besoins et les conditions de travail. Pour modéliser ces spécifications, nous avons proposé un nouveau modèle mathématique de contrainte, appelé Contrainte d'Exclusion de Marquage (CEM). La deuxième contribution principale de ma thèse est de synthétiser une technique efficace et simple pour construire un superviseur qui impose le système de respecter des contraintes en évitant l'ensemble des états interdits modélisé par CEM. Nous avons également développé cette synthèse pour résoudre le problème d'existence des événements incontrôlables et des événements inobservables. Parfois, afin d'étudier les aspects liés à la performance, nous devons prendre le temps en considération. Donc, nous avons résolu aussi le problème des événements temporisé en utilisant RdP temporisés soumis à CEM.
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LA COMPLEXITE CROISSANTE DES SYSTEMES AUTOMATISES EXIGE DE PLUS EN PLUS DE DISPOSER DE MODELES ET D'OUTILS DE HAUT NIVEAU, PERMETTANT DE GARANTIR A PRIORI QU'UN PROCEDE COMMANDE RESPECTE UN COMPORTEMENT DESIRE. CE MEMOIRE PRESENTE UNE CONTRIBUTION A LA COMMANDE DES SYSTEMES A EVENEMENTS DISCRETS (SED). LE TRAVAIL PRESENTE, CONSTITUE UNE DEMARCHE GLOBALE PERMETTANT LA SYNTHESE DE L'IMPLANTATION LA PLUS PERMISSIVE DE LA COMMANDE A PARTIR D'UNE SPECIFICATION GRAFCET, D'UN MODELE DU SYSTEME A COMMANDER ET D'UN ENSEMBLE DE CONTRAINTES A RESPECTER. CETTE DEMARCHE S'APPUIE SUR LA THEORIE DE SUPERVISION INTRODUITE PAR RAMADGE ET WONHAM, ET DONT L'OBJECTIF EST DE FORMALISER LA COMMANDE DES SED, EN UTILISANT DES LANGAGES FORMELS OU DES AUTOMATES. ELLE A DONNE LIEU A TROIS TYPES D'IMPLANTATION DE LA COMMANDE : - UNE IMPLANTATION PAR SYNTHESE HORS LIGNE DU COMPORTEMENT GLOBAL DE LA COMMANDE DANS UN ENVIRONNEMENT PC. - UNE IMPLANTATION PAR SYNTHESE EN LIGNE DANS UN ENVIRONNEMENT PC DE MANIERE A CALCULER LA COMMANDE PAR ANTICIPATION A QUELQUES PAS D'EVOLUTIONS FUTURES. - UNE IMPLANTATION HORS LIGNE SUR AUTOMATE PROGRAMMABLE. LE MEMOIRE EST STRUCTURE EN CINQ CHAPITRES : LE CHAPITRE 1 PRESENTE QUELQUES NOTIONS DE BASE RELATIVES AUX SED AINSI QUE LES FONDEMENTS DE LA THEORIE DE SUPERVISION SELON RAMADGE & WONHAM. ENSUITE, DIFFERENTES APPROCHES LIEES A L'IMPLANTATION D'UNE COMMANDE PAR SUPERVISION SONT PRESENTEES, AFIN DE SITUER LE POSITIONNEMENT DE NOS TRAVAUX. LE CHAPITRE 2 EXPOSE LES PROBLEMES LIES A L'IDENTIFICATION DU COMPORTEMENT EFFECTIF DU GRAFCET, AFIN DE JUSTIFIER DE LA NECESSITE DE L'ELABORATION D'UN MODELE EXPLICITE DE LA PARTIE OPERATIVE EN VUE DE LA SYNTHESE DE LA COMMANDE. LE CHAPITRE 3 PRESENTE NOTRE DEMARCHE DE SYNTHESE HORS LIGNE DE L'IMPLANTATION OPTIMALE D'UNE COMMANDE, A PARTIR D'UN GRAFCET DE SPECIFICATION, D'UN MODELE DE LA PARTIE OPERATIVE ET DES CONTRAINTES A RESPECTER. UNE EXTENSION DE CETTE DEMARCHE PERMETTANT D'EFFECTUER LA SYNTHESE EN LIGNE DE LA COMMANDE EN VUE DE REDUIRE L'EXPLOSION COMBINATOIRE EST EGALEMENT PRESENTEE DANS CE CHAPITRE. DANS LE CHAPITRE 4, NOUS DECRIVONS L'OUTIL INFORMATIQUE DEDIE A L'APPLICATION DE LA DEMARCHE. CET OUTIL EST STRUCTURE AUTOUR D'UN ENVIRONNEMENT DE GENERATION DE LA COMMANDE ET D'UN ENVIRONNEMENT D'EXECUTION. ENFIN LE CHAPITRE 5 PRESENTE UN EXEMPLE ILLUSTRANT L'APPLICATION DE LA DEMARCHE DE SYNTHESE D'UN GRAFCET. CET EXEMPLE EST RELATIF A UN POSTE DE MANUTENTION SERVANT AU STOCKAGE ET AU DESTOCKAGE DE PIECES.
Author: Alexandru Tiberiu Sava Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 148
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Les travaux de recherche présentés dans cette thèse proposent une méthodologie de synthèse de la commande des systèmes à événements discrets temporisés permettant de calculer l'ensemble de toutes les lois de commande telles que le fonctionnement du système respecte les spécifications imposées par le cahier des charges. Notre approche associe la capacité de modélisation de l'outil réseau de Petri T-temporel à la puissance d'analyse des automates temporisés. Dans un premier temps, le système à commander est modélisé par un réseau de Petri T-temporel. Ensuite on construit l'automate temporisé qui modélise le comportement de ce réseau de Petri T-temporel. Les comportements non-désirés sont modélisés par des sommets interdits. La synthèse de la commande est basée sur des techniques d'analyse d'atteignabilité spécifiques aux automates temporisés. La méthode proposée consiste à calculer des nouvelles gardes des transitions de l'automate telles que les sommets interdits ne soient jamais atteints. L'approche de synthèse de la commande présenté dans cette thèse s'adresse aux systèmes à événements discrets temporisés modélisés par des réseaux de Petri T-temporels bornés avec des contraintes temporelles spécifiées par des nombres rationnels.
Author: Zied Achour Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 106
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Dans ce travail, nous proposons des méthodes de synthèse des lois de commande pour les systèmes à événements discrets partiellement observables. Selon le modèle utilisé, nous avons apporté deux types de contributions. Une première contribution se situe au niveau de l'extension de la synthèse de la commande basée sur des modèles réseaux de Petri et la théorie des régions en intégrant la contrainte d'observabilité des événements. La deuxième contribution intéressante concerne le développement d'une méthode formelle de synthèse de la commande à partir d'un Grafcet de commande du procédé en s'appuyant sur une nouvelle interprétation de la théorie des régions. Pour les modèles du procédé exprimés en réseaux de Petri, nous proposons deux approches de synthèse de la commande des SED en présence d'événements incontrôlables et/ou inobservables. Ces approches permettent de résoudre le problème des états interdits caractérisé par un ensemble de Contraintes Généralisées d'Exclusion Mutuelles (CGEM) en exploitant les propriétés structurelles des graphes d'événements. L'exploitation des propriétés structurelles des graphes d'événements nous a permis de synthétiser une loi de commande pour le problème d'états interdits avec la contrainte d'observabilité des événements. Pour cette approche, nous nous intéressons aux cas où les CGEM concernent une ou plusieurs places du modèle du procédé. La deuxième approche traite du cas des problèmes des transitions d'états interdites (PTEI). L'approche de synthèse développée intègre la notion de réversibilité avec les contraintes d'incontrôlabilité et d'inobservabilité des événements. L'approche proposée détermine un contrôleur RdP maximum permissif, quand il existe. Les conditions nécessaires pour l'existence du contrôleur RdP pour les SED partiellement observables sont établies. La deuxième contribution proposée par cette thèse concerne l'utilisation de la théorie des régions pour synthétiser un superviseur à partir des modèles de commande du procédé SED exprimés en GRAFCET. Les spécifications traitées sont du type état interdit et en intégrant l'aspect réversibilité du procédé. Pour ce faire, une nouvelle interprétation de la théorie des régions a été développée et permet de déterminer formellement un ensemble de variables de contrôle à intégrer aux modèles de commande du procédé exprimés en GRAFCET.
Author: Alexandru Tiberiu Sava Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
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Les travaux de recherche présentés dans cette thèse proposent une méthodologie de synthèse de la commande des systèmes à événements discrets temporisés permettant de calculer l'ensemble de toutes les lois de commande telles que le fonctionnement du système respecte les spécifications imposées par le cahier des charges. Notre approche associe la capacité de modélisation de l'outil réseau de Petri T-temporel à la puissance d'analyse des automates temporisés. Dans un premier temps, le système à commander est modélisé par un réseau de Petri T-temporel. Ensuite on construit l'automate temporisé qui modélise le comportement de ce réseau de Petri T-temporel. Les comportements non-désirés sont modélisés par des sommets interdits. La synthèse de la commande est basée sur des techniques d'analyse d'atteignabilité spécifiques aux automates temporisés. La méthode proposée consiste à calculer des nouvelles gardes des transitions de l'automate telles que les sommets interdits ne soient jamais atteints. L'approche de synthèse de la commande présenté dans cette thèse s'adresse aux systèmes à événements discrets temporisés modélisés par des réseaux de Petri T-temporels bornés avec des contraintes temporelles spécifiées par des nombres rationnels.
Author: François Charbonnier Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 120
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L'accroissement de la complexité des systèmes automatises rend de plus en plus nécessaire l'utilisation de méthodes formelles qui permettent de prouver, a priori, qu'un procédé commande satisfait un cahier des charges impose. La théorie de la supervision des systèmes a événements discrets, initiée par les travaux de Ramadge et Wonham, vise à répondre à cet objectif. Etant donnés un procédé et des spécifications logiques de fonctionnement, des techniques permettent de synthétiser de façon systématique un superviseur de facon a ce que le procédé couple au superviseur respecte les spécifications. Ces techniques reposent sur la théorie des langages formels et la théorie des automates. Dans cette approche, un procédé est considéré comme un générateur spontané d'évènements et le rôle du superviseur se cantonne a interdire l'occurrence de certains évènements dans le procédé. Cependant, un procédé nécessite d'être couple a un système de commande qui force certains évènements à se produire et l'approche Ramage-Wonham ne permet donc pas de faire de la commande. Ceci nous a conduits à définir le concept de commande supervisée. Ce concept hiérarchise les rôles dévolus à la commande et à la supervision et fournit une représentation claire des notions d'entrées/sorties. L'approche proposée permet de systématiser et formaliser le passage de la synthèse a l'implantation de la commande. La commande supervisée peut avantageusement s'appuyer sur l'outil grafcet. Néanmoins, les preuves formelles sont effectuées à partir de modèles automates. Dans cette thèse, les algorithmes proposes permettent de systématiser l'obtention de modeles automates a partir de modeles GRAFCETS de commande et de supervision. Le concept de commande supervisée a été applique à l'atelier inter-établissements de productique de Grenoble. La démarche employée est détaillée pour une partie du procédé
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LES SYSTEMES A EVENEMENTS DISCRETS SONT CARACTERISES PAR UN ESPACE D'ETAT DISCRET ET PAR UNE DYNAMIQUE REGIE PAR L'OCCURRENCE D'EVENEMENTS ASYNCHRONES. CETTE THESE TRAITE DE LA COMMANDE DE TELS SYSTEMES A L'AIDE DE RESEAUX DE PETRI. ON S'INTERESSE TOUT D'ABORD A LA MODELISATION DU SYSTEME PAR UN RESEAU DE PETRI COLORE, FORMALISME MATHEMATIQUE ET GRAPHIQUE, PUISSANT ET CONCIS, NOTAMMENT PAR RAPPORT AU MODELE AUTOMATE. AUCUNE CLASSE PARTICULIERE N'EST SPECIFIEE (GRAPHE D'EVENEMENTS OU GRAPHE D'ETATS), BIEN QUE L'ON RESTREIGNE LES FONCTIONS PORTEES PAR LES ARCS A IDENTITE. ON CONSIDERE ENSUITE LES SPECIFICATIONS DU FONCTIONNEMENT SOUHAITE, HIERARCHISEES EN DEUX TYPES DE CONTRAINTES : LES PREMIERES DEFINISSENT UN FONCTIONNEMENT MINIMAL SOUS FORME DE MARQUAGES INTERDITS OU DE SEQUENCES INTERDITES ; LES SECONDES CONCERNENT LES PERFORMANCES ATTENDUES, EXPRIMEES COMME DES PROPRIETES COMPORTEMENTALES DES RESEAUX DE PETRI (VIVACITE, CONSISTANCE, REVERSIBILITE, ). ON PRESENTE ALORS DEUX ALGORITHMES PERMETTANT, D'UNE PART, DE SYNTHETISER SOUS FORME D'UN RESEAU DE PETRI SYNCHRONISE UN SUPERVISEUR LE PLUS PERMISSIF POSSIBLE, D'AUTRE PART, D'INTEGRER CE SUPERVISEUR AU MODELE DU SYSTEME, A L'AIDE D'ARCS INHIBITEURS. LA SECONDE PARTIE DE NOTRE TRAVAIL EST DEDIEE A LA REALISATION D'UN ATELIER LOGICIEL SUPPORTANT LES DIVERS FORMALISMES ISSUS DES RESEAUX DE PETRI (RESEAUX GENERALISES, COLORES, A FILES, CONTINUS, HYBRIDES, ), ET DONT L'ARCHITECTURE ENTIEREMENT OUVERTE ET MODULAIRE PERMET A CHAQUE UTILISATEUR D'INTEGRER SES PROPRES FONCTIONS. DANS LE CADRE DE LA COMMANDE DES SYSTEMES, CET ATELIER PROPOSE DIVERSES METHODES DE COMMANDE EFFECTIVE DE PROCESSUS : APPROCHE COMPILEE OU INTERPRETEE, COMMANDE CENTRALISEE OU MODULAIRE.
Author: ALEXIA.. GOUIN
Author: Alexia Gouin
Author: Alexia Gouin
Author: Maen Atli
Author: Constant Ndjab Hagbebell
Author: Alexandru Tiberiu Sava
Author: Zied Achour
Author: Alexandru Tiberiu Sava
Author: François Charbonnier
Author: Alain Godon