Explorando parâmetros na modelagem, síntese e implementação de controladores para sistemas a eventos discretos

• Autor(a) principal: Southier, Luiz Fernando Puttow
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4520
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA; Automação; Teoria dos autômatos; Sistemas de controle digital; Automation; Machine theory; Digital control systems; Engenharia/Tecnologia/Gestão

A Teoria de Controle Supervisório (TCS) estrutura formalmente a obtenção de controladores para Sistemas a Eventos Discretos (SEDs) com base na teoria dos Autômatos Finitos Determinísticos (AFDs) e Linguagens. Dentre os aspectos que dificultam a aplicação dessa teoria estão problemas de modelagem, síntese e implementação, pois AFDs são em geral limitados ao expressar características avançadas de SEDs, como reconhecimento e mudança de contexto. Nos últimos anos, inúmeras abordagens vêm sendo propostas na literatura como forma de lidar com esses problemas. Dentre elas, o uso de AFDs com parâmetros, ou seja, estruturas formais que partem de um modelo original, inicial, e incorporam a ele detalhes que permitem identificar e alterar contextos. Dispor de um modelo que reconhece e gerencia contexto pode agregar vantagens a diversas etapas do projeto de controladores para SEDs, dependendo do mecanismo utilizado para parametrização. Em geral, parâmetros podem estar associados tanto a estados quanto a transições de um AFD, mas cada abordagem é estruturada sob um formalismo específico, de forma tal que a comparação e integração entre elas não é direta. Assim, cada abordagem pode levar a diferentes soluções de controle, modeladas, computadas e implementadas usando estratégias distintas. Isso impossibilita que possíveis vantagens de cada uma possam ser combinadas em diferentes etapas do projeto de um controlador. Esse trabalho mostra como combinar vantagens do uso de parâmetros na modelagem, síntese e implementação de controladores para SEDs. Parte-se do pressuposto de que tarefas de modelagem são mais naturalmente conduzidas usando estados parametrizados, pois, nessa abordagem, fórmulas e variáveis facilitam implementar intuitivamente o mecanismo de identificação e gerenciamento dos contextos de um SED. No entanto, a parametrização de estados por variáveis não explora adequadamente aspectos de modularização, uma vez que, o domínio de uma variável é atômico e, quando combinado com outros domínios, de outras variáveis, pode levar à explosão do espaço de estados, inviabilizando o tratamento algorítmico e impedindo que vantagens de modelagem se propaguem para as etapas de síntese e implementação. Nesse sentido, apresenta-se um método de conversão que possibilita migrar do domínio de estados para o de eventos parametrizados, preservando essencialmente o mesmo comportamento. O resultado é um conjunto de AFDs modulares que desmembram a noção atômica de uma variável no modelo de um SED. Então, são discutidos os benefícios do uso de modelos com eventos parametrizados em estratégias eficientes de síntese e em estruturas descentralizadas de implementação presentes na literatura.