Projet : MACSI - macsi

<body bgcolor="#FFFFFF" text="#000000" link="#9944EE" vlink= "#0000FF" alink="#00FF00">  <a name="CHILD_LINKS" id= "CHILD_LINKS"><strong>Sous-sections</strong></a> <ul> <li><a name="tex2html225" href= "resul_modelisation_mn.html#SECTION00061100000000000000" target="main" id="tex2html225"><small>Modélisation des systèmes industriels</small></a></li> <li><a name="tex2html226" href= "resul_modelisation_mn.html#SECTION00061200000000000000" target="main" id="tex2html226"><small>Synthèse des réseaux de Petri</small></a></li> <li><a name="tex2html227" href= "resul_modelisation_mn.html#SECTION00061300000000000000" target="main" id="tex2html227"><small>Synthèse de commande à l'aide des réseaux de Petri</small></a></li> </ul> <hr /> <h2><a name="SECTION00061000000000000000" id= "SECTION00061000000000000000">Modélisation et synthèse des systèmes industriels</a></h2>  <a name="MACSI_resultats_modelisation" id= "MACSI_resultats_modelisation"></a> <p><strong>Mots clés :</strong> <i>système industriel, système à événements discrets, modélisation en entreprise, modélisation comportementale, synthèse de commande, réseau de Petri. .</i></p> <h3><a name="SECTION00061100000000000000" id= "SECTION00061100000000000000">Modélisation des systèmes industriels</a></h3><br /> <br /> <span class="textbf">Participants :</span> FranÇois Vernadat, Zeigler [professeur à The University of Arizona, USA].<br /> <br /> <p>Le but de cette recherche est de définir un lien clair entre les concepts de la modélisation en entreprise (de nature plutÔt descriptive se basant sur les constructs de CIMOSA , ) et ceux de la modélisation comportementale (de nature plutÔt analytique comme les réseaux de Petri et les statecharts) [<a href="bibliographie_Toc.html#rr4" target= "contents">3</a>,<a href="bibliographie_ct.html#rr26" target= "contents">21</a>].</p> <p>Après avoir montré comment passer du modèle de haut niveau centré processus de CIMOSA[<a href= "bibliographie_Toc.html#bb6" target= "contents">AMI93</a>,<a href="bibliographie_ct.html#bb5" target="contents">Ver96</a>] vers une spécification du comportement du système de production sous forme de machines d'états en séparant la partie workflow (ou flux de contrÔle) de la partie comportement des ressources (voir rapport d'activité 1999), nous avons proposé un cahier des charges pour une nouvelle famille de simulateurs basés sur la modélisation en entreprise pour fournir une aide à l'ingénierie des systèmes complexes de production ou les chaînes logistiques (simulation distribuée et architecture multi-agents). Une réflexion internationale est menée conjointement sur ces questions avec l'Université Laval (Québec), le CTI à Campinas (Brésil), le AI & Simulation Center (Tuscon, AZ) et le DIAM de l'Université d'Aix-Marseille pour le développement d'un outil de modélisation et de simulation basé sur les principes de CIMOSA. Avec le Prof. Zeigler de Tuscon, AZ, nous avons proposé une architecture de plate-forme d'ingénierie basée sur le formalisme DEVS et les outils associés (DEVS-CORBA et DEVS-Java) pour les couches basses de l'architecture et CIMOSA pour les couches de niveau utilisateur [<a href= "bibliographie_Toc.html#rr27" target="contents">20</a>].</p> <h3><a name="SECTION00061200000000000000" id= "SECTION00061200000000000000">Synthèse des réseaux de Petri</a></h3><br /> <br /> <span class="textbf">Participants :</span> Xiaolan Xie, MuDer Jeng [professeur à National Taiwan Ocean University].<br /> <br /> <p>La collaboration avec le Professeur MuDer Jeng (qui a passé trois mois à Metz cette année) se poursuit sur la modélisation modulaire des systèmes de production avec des performances dégradées telles que les pannes des machines, la maintenance des équipements et la reprise des opérations. Ces phénomènes sont particulièrement fréquents dans les systèmes de fabrication des circuits intégrés. Nous avons étendu les réseaux "RCN-merged nets" que nous avions proposées précédemment. Les nouveaux réseaux sont baptisés "RCN*-merged nets". Chaque "RCN*-merged net" est obtenu par l'intégration des modèles de base. Chaque modèle de base est une machine à état avec des cycles locaux permettant la prise en compte des comportements dégradés. L'introduction des cycles locaux complique l'analyse du modèle intégré. Nous avons démontré que la réversibilité d'un réseau "RCN*-merged net" se caractérise par l'absence des siphons pouvant être vidés de jetons. L'analyse de la vivacité s'appuie sur les siphons et les T-invariants.</p> <h3><a name="SECTION00061300000000000000" id= "SECTION00061300000000000000">Synthèse de commande à l'aide des réseaux de Petri</a></h3><br /> <br /> <span class="textbf">Participants :</span> Asma Ghafarri, Gülgün Alpan-Gaujal, Bruno Gaujal [Projet TRIO], M. A. Jafari [Professeur à Rutgers University], YiSheng Huang [National Tawain Ocean University], MuDer Jeng [National Tawain Ocean University], Nidhal Rezg, Xiolan Xie.<br /> <br /> <p>Une part importante de la recherche s'inscrit dans le cadre de l'action coopérative 1999-2000 MARS (voir <a href= "inter_national_Toc.html#act-nat">8.1.1</a>). L'action porte sur la modélisation, la vérification et la synthèse de commande des systèmes à événements discrets à l'aide des réseaux de Petri. Le but est de mesurer l'effet dans ce domaine des avancées récentes sur les réseaux dues aux participants du projet.</p> <p>Nous avons proposé une approche originale pour la supervision des systèmes de production avec des états interdits et des transitions incontrÔlables. L'approche proposée consiste tout d'abord à construire le réseau de Petri de la partie opérative du système (processus physique), puis à générer le graphe d'états de ce réseau, puis à modifier ce graphe pour éviter d'atteindre les états interdits et les états de blocage (prise en compte des spécifications de contrÔle), et enfin de synthétiser le réseau de Petri équivalent à ce nouveau graphe en utilisant la théorie des régions développée par le projet Paragraphe. L'approche fondée sur la théorie des régions est générale et elle permet d'obtenir un contrÔleur optimal et compact pour la supervision en temps réel mais elle souffre de l'explosion combinatoire dans sa construction. Cependant, si le réseau de Petri à contrÔler appartient à des classes élémentaires ou bien si l'objectif de la supervision est simplement l'évitement de blocage, nous avons développé des approches algébriques et des approches structurelles permettant une construction rapidement du contrÔleur optimal. Ces travaux conduisent à une publication dans une revue internationale [<a href="bibliographie_Toc.html#rr35" target= "contents">31</a>], deux communications dans des conférences internationales [<a href="bibliographie_Toc.html#rr24" target="contents">18</a>,<a href="bibliographie_ct.html#rr30" target="contents">22</a>] et un article soumis dans une revue internationale [<a href="bibliographie_Toc.html#rr34" target= "contents">25</a>].</p> <p>Par ailleurs, Bruno Gaujal et Gülgün Alpan [<a href= "bibliographie_Toc.html#rr1" target="contents">1</a>] ont étudié le problème de la famine dans le cadre du contrÔleur superviseur. Pour les réseaux de Petri, la méthode traditionnelle du contrÔle est l'utilisation des places de contrÔle. Dans cette nouvelle étude, nous utilisons les fonctions de routage. L'avantage des fonctions de routage est que nous n'avons pas besoin du graphe de recouvrement mais des équations d'évolution sous forme de système d'algèbre linéaire. Cette méthode peut donc être utilisée pour les RdP non-bornés. La suite de travail est poursuivie avec une optique d'optimisation des performances. Il s'agit de concevoir des politiques de routage qui à la fois évitent la famine et maximisent le débit dans les réseaux.</p> <p>Une autre étude sur le même thème est menée par Gülgün Alpan et Mohsen Jafari [<a href="bibliographie_Toc.html#rr2" target="contents">2</a>] dans laquelle un modèle hybride est proposé pour le contrÔle superviseur. Ce modèle fusionne la théorie de Ramadge et Wonham de contrÔle superviseur et la modélisation par les réseaux de Petri des systèmes discrets. Le modèle résultant donne le comportement sous contrÔle du système de production sous forme de réseau de Petri. Ce modèle peut être utilisé pour des analyses fonctionnelles et celles de la performance du système sous contrÔle ainsi que la vérification du contrÔleur.</p> </body>