GF_report_dec_1999

Frey, G.:
Steuerungssynthese und -verifikation mit modularen, hybriden Modellen auf der Basis universeller interpretierter Petri-Netze (UIPN)
Institutsbericht I9/1999, Lehrstuhl für Automatiserungstechnik, Universität Kaiserslautern.

Im Bereich der Steuerungstechnik besteht im Gegensatz zur Regelungstechnik noch kein geschlossenes Theoriegebäude. Dies gilt sowohl für die rein diskrete Steuerungstechnik als auch in noch viel größerem Maße für die Steuerung hybrider, also gemischt kontinuierlich-diskreter Systeme. Ziel des Projektes war es zum einen eine bei praktischen Problemen einsetzbare Methode zu entwickeln. Zum anderen sollten deren Querverbindungen zu anderen Verfahren untersucht werden, um Schnittstellen zu weiteren Funktionalitäten zu schaffen. Das Verfahren sollte möglichst leicht anwendbar sein, deshalb wurden als Grundlage für die hybride Systembeschreibung universelle Instanzennetze (UIN) gewählt. Diese zeichnen sich dadurch aus, daß mit Petrinetzen für den diskreten und Differentialgleichungen für den kontinuierlichen Teil zwei dem Ingenieur bereits bekannte Beschreibungsmittel zum Einsatz kommen. Aufbauend auf dieser Beschreibungs-form wurde ein Konzept entwickelt, das Modellierung, Verifikation und Implementierung von Steuerungen für hybride Systeme unterstützt. Das Verfahren schließt den Spezialfall der diskreten Systeme ein. Besonderer Wert wurde dabei auf drei Punkte gelegt: Die Anschaulichkeit und Nachvollziehbarkeit sowohl des Verfahrens als auch der Modelle und die Anwendbarkeit der entwickelten Methodik im industriellen Alltag. Die Integration in ein vorhandenes Petrinetzentwicklungswerkzeug erlaubte den Test des Verfahrens in ersten Projekten. Die dabei erzielten Ergebnisse und die Erfahrungen mit den Anwendern zeigen die Richtigkeit des eingeschlagenen Weges und geben darüber hinaus wertvolle Anregungen für künftige Weiterentwicklungen. Der Vergleich mit anderen Methoden zeigt verschiedene Möglichkeiten der weiteren Nutzung der so entstandenen Modelle auf.

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