Nghiên cứu phương pháp phân tích, thiết kế và mô phỏng hướng đối tượng trong thời gian thực cho phần điều khiển các hệ thống động lực lai công nghiệp

1 I ô x c oa ca đoa c a cc a c ac c cô ô c a o o c – o a o đ c o oa c c cô c c c c oa đ đ đ c c đ o oa c cc a c đ đ đ c c oa c a c c o c ao ađ c ô c o c oa cc a o ô x c o o c đ đ c a cc c c c 10 14 17 17 o đ o đ cô 17 17 a đ c 17 c a 18 đ đ 18 đ 18 đ 24 c a c a o a a 28 cc a đ c a 28 1.3.2 Automate lai 30 32 MODELICA 32 c c o cô đ ô a c a 32 ô ô a o a c a – UML MARTE 35 ô ô a o a c a – UML) .35 c đ c c o ô c ô 38 o đ 37 38 ô o 42 đ c o đ c a 48 a c 48 a 49 a c 2.4.4 P a .50 đ ađ 50 50 51 MDA 51 ô Automate a c o o c c 51 ô Automate lai HDS .51 c c c c Automate a c c đ .52 cô c a cô 52 53 c c 53 cđ o cđ đ cđ c c c 55 c 55 Automate lai .56 c cđ c c cđ đ c c a 57 đ c Automate lai c a .57 đ c a cô c o c c c c ô c a c c 60 Automate lai 61 c c a đ c c c ô cô 63 c .65 66 c ac .59 c c ô 66 cô đ c cô .68 69 – 69 đ a cđ c a – đ cc o c ô đ cđ ô ô cô 69 c 69 cc a ô đ đ – c 70 c c 72 c 72 đ c 84 c .87 c .89 x c o ao o c c 90 .91 ao o 92 ô 93 ô c đ ô a ô ô Open Modelica 94 ô Open Modelica 94 97 .99 AUV BS CIM CWM Autonomous Underwater c Vehicles cđ Backstepping ComputerIndependentMethod EHG Electric – Hydraulics Governor EMS Electric Mesurement System HA Hybrid Automata HDS Hybrid Dynamic Systems MARTE o cđ c – đo c đ Automate lai đ c a x Behavier c o c c c Invariable Modeling and Analysis of Real – MOF Meta Object Facility OMG Object Management Group ô ô o Time and Embedded Systems Model – Driven Architecture PIM ao c o ô Instantaneous Global Continuous MDA PID c đ Electric Consumption System Inv đ c Common Warehouse Metamodel ECS IGCB ô c a a c c o ô đ c c đ đ Proportional Intergration c Derivative ô Platform Independent Model đ c cô PSM RS RTS RT-UML ô Platform Specific Model o cô đ Reactive Systems Real – Time System a Real – Time Unified Modeling Single Input Single Output SMC Sliding Mode Control UML Unified Modeling Language ROV Remote Operation Vehicle ô o Language SISO c c ô a a c o a đ ô ô a đ xa Trang c ô đ – c o c o ô 20 đ – c o o a 24 c c 67 Các thông s c th c a dịng liên t c tồn c c 83 c Trang đ đ đ 19 ac a ng PID cc a cđ c đ 21 c đ 23 cc a 1.5 19 23 th cc a c Chien – Hrones – Reswick đ 24 a cô a c cđ c c c 28 công đ c cc o c c ao ô c 34 c 37 o o ô nh 2.5 38 c 40 đ 41 đ cô ô 42 c đ đ a ô o đ đ đ 43 44 ô 46 ô 45 o 46 đ 10 47 G cđ c c a c c c c c cđ c c c c cc a đ cc Semaphore) [15 ô o ao cđ c State Graph đ o đ c : đ c đ Rendez Vous – c a cđ c c c đ : cc a 87 c đ c a n cc a cc a 88 Chú ý: Các ph n t liên t c đ c x lý theo trình t b i ràng bu c đ c ch d u { } d ch chuy n tr ng thái.Ví d {Comparator given ph n t b khuy c đ i (Ampli) ph đ c x lý sau trình th c hi n thành công c a ph n t b so sánh (Comparator) G c c c Automate a c đ cc c c cđ c c c c a đ c o c a c c o a x o c : đ c c cc a Evolution c a đ c 4.26 o c đ c c c Configuration) o Break down a ô 89 c đ Maintenance cc a Evolution c a G IG x đ c o đ c o o c c ao Automate a 90 n cc c a c a Automate a c c c a c c đ c c : đ c a c a 28 G ao đ o cc o c c ac c o o o đ c 91 c c c a đ đ ao đ c liên đ c đ c c a ao o : đ ao o ao c a o c a G ao o c c c a đ a ao đ o c c c c c đ v 92 o c a : c c đ c o đ c c ao a đ ao o c a ao o đ đ ô c ô c a ô c ô đ đ c o c a cđ o ô 93 c – c ô ô c c đ x OpenModelica OpenModelica đ c c co c a Block c c đ c c o c c o ô c ao cđ cc đ c c a đ c c c c ac cđ a o ac a đ c o c c cc c đ ac c o ac a o ô ô ô c o cc c Functions c c đ đ cc c o c c đ Inv c o c c a đ c c State Graph c a OpenModelica ô a a đ c a đ OpenModelica c đ c a đ a c đ cô c đ o a c h i gian l y m u T = 0,001; khu ch a T đ i Kp = 1,2; th i gian tích phân Ti = 0,047; th d ch chuy l co t c a van a đ o hàm Td = 0,05; ph n h i đ n xy lanh th y l c t n s t Kss1 = 0,5, Kss2 = 0,3 Kf= 0,5; T1v=0,25; T2v=0,4; Tc = 0,25, Ts = 2,5; T1v, T2v l t h ng s th i gian b c c a a th y l c, th i gian quán tính c a xy lanh th y l c th i gian quán tính c a t máy T o 94 ng h th đ i v i t i nh đ đ u nt n s đ n ao đ ng t a đ u ch nh 6,5s v i sai l c ~ c c p nh a đ o hàm Td = 0,01; Kss1 = 0,5, Kss2 = 0,3 Kf= 0,5; T1v=0,25; T2v=0,4; Tc = 0,25, Ts = 2,5 đ đ u nt n s đ u ch nh 8,5s v i sai l c ô c đ đ ~ o c th i gian l y m u T = 0,001; khu ch đ i Kp = 1,2; th i gian tích phân Ti = 0,067; th có quán tính l đ đ n 1,5 l n, o ng này, đ n ao đ ng 0,5 l n, th i gian đ ch p nh c a đ c o đ đ đ c a a đ ô c c a c a c ô o đ ô ô 95 cđ ô ô OpenModelica c o đ x cđ o ô Modelica c c c c a c a c a đ c đ a o c 96 c I c c đ đ o a đ đ c a cô x c đ a cô c ođ c cô ô c a cô đ c đ ac đ đ cđ a c c - c Tro a a đ đ đ ô cô c đ c o GH c c Real – Time UML/ MARTE (Real – Time Unified Modeling Language/ Modeling and Analysis of Real – Time ô and Embedded Systems) c ô ô c cc đ a đ đ c a c ô đ – đ c đ đ c c o c c c c đ c đ c ca đ cô cđ cô cđ đ ô đ đ c c c c cc o a c c c o o a gi đ x cđ a c c đ a c a đ a a Automate a ô c c c cc c đ c c a ô ô c c ao c c o ô c c c ao c ô đ đ c c x o ô ô OpenModelica 97 c c o c c c a c n ac c ô đ đ Modelica ô đ cđ c c c o – ô c c đ c cđ uđ c c c đ c c o c đ tác gi có th đ c c c c o a th c thi h th ng V i nh ng k t qu a tác gi c đ thi t k x c đ cđ ô cđ c cô đ c c đ c đ (Autonomous Underwater Vehicles Operation Vehicles) v.v 98 xa Remote I I H H [1] OMG (2016) The Architecture of Choice for a Changing World: Success Stories, http://www.omg.org/mda/products_success.htm [2] Douglass B.P (1999)Real – Time UML: Developing Efficient Objects for Embedded Systems, Addision – Wesley [3] Sghaier A., Soriano Th N V Hien o l n In ustr l n s n Using High Level Models for rtu l Env ronm t”R s r n Int r t v Design, Virtual Concept 2005, France [4] Mosterman P J (1997), Hybrid Dynamic Systems: A Bon Graph Modeling Paradigm and Its Application in Diagnosis, University ofVanderbilt, USA a o a o A GeneralImplementationModel of Industrial Control Systems Using Real – Time UML n Fun t on l lo k”, VICA6, Hanoi, Vietnam [6] HENZINGER T A., KOPKE l out H r What is Autom t ?”, 27th Annual ACM Symp On Theory and Computing (STOCS) [7] N V Hien (2001) Une Autom t H r v lopp t o n In ustr ll on pt on omm n p r j ts, T se de Doctorat, No ttr u p r l l ot qu | | | A | I | X | | | | | |, SUPMECA Paris & Toulon Univertsite Marseille III [8] N V Hien, H T Vinh, Soriano T (2006) Using Model – Driven Architecture to v lop In ustr l ontrol S st m” IEEE – RIVF 2006, Vietnam [9] Erikson H E., Penker M., Lyons B., and Fado D (2004), UMLTM Toolkit, Wiley Publishing [10] OMG Documet, UML 2.x Specifications (2008) 99 [11] Rational Software Co (2008), Mastering Objected –Oriented Analysis and Design with UML 2.0, IBM Corp [12] OMG (2011) UMLProfile for MARTE: Modeling and Analysis of Real – Time Embedded Systems OMG Formal Version http://www.omg.org/spec/MARTE/ [13] Bui M D (2007) Real – Time Object Uniform Design Methodlogy with UML Sprmger [14] Douglass B P (2004) Real – Time UML: Advance in the UML for Real – Time Systems, Third Edition, Addison – Wesley [15] Douglass B P (2014) Real – Time UML workshop for Embedded Systems, Second Edition, Elsevier [16] Lavagno L., Martin G., Selic B (2003) UML for Real: Design of Embedded Real – Time Systems, Kluwer Academic Publisher [17] Mellor S J., Scott K., Uhl A., Weise D (2004) MDA Distilled: Principles of Model – Driven Architecture, Addison – Wesley [18] OMG (2014) Model DrivenArchitecture (MDA)Guide version 2.0 OMG Document ormsc/2014-06-01, http://www.omg.org/mda [19] Douglass B P (1999), Rapid Object – Oriented Process for Embedded Systems, I – logix [20] Selic B., Gerard S (2014 Modeling and Analysis of Real – Time and Embedded Systems with UML and MARTE”Elsevier o cô o c ô đ o o a c [22] N V Hien, H T Vinh, Soriano Th (Feb, 21 ÷ a c c a c c ÷ A General Design Model of Industrial Control Systems Using Real – Time UML”, RIVF 2005, http://e-ifi.org/rivf2005, Vietnam 100 [23] N V Hien, V D Quang, H T Vinh, Soriano Th (April 12 ÷ 14, 2005 , “A General Implementation Model of Industrial Control Systems Using Real – Time UML n Fun t on l lo k”, VICA6, http://www.vica.vnn.vn, Vietnam [24] Gamma E., Amma, Helm R., Johnson R and Vlissides J (1996), Design Patterns, Thomson [25] N V Hien, V D Quang (2002) Using Real – Time Unified Modeling L n u for An l n , s nn n R l n In ustr l ontrol S st ms” VICA 5, Vietnam A Comparision of Mixtured Specification Form l sms” ADPM, Dormund, Germany z o H t t orn l H r T nolo tool” Hybrid Systems II, Springer – Verlag o a o a Adapting ROPES to an Industrial t t on S st m” ICIT03, Slovenia o a o f 8th IEEE ETFA, ISBN 0-7803-7241-7, Vol.2, 128-137 In ustr l ontrol” ro [30 a o a Tool for H r Implementing Hybrid Automata for Developing o S st ms o a o a Language and s n” Now Publisher Inc [31] Blocs Fonctionnels, Documentation of IEC, Part I, 1997 [32] Blocs Fonctionnels, Documentation of IEC, Part I, 2000 [33] Soriano Th N V H H r Autom t Identification and Exploitation of a Control n Appl t on”, IEEE – SMC 2002, Tunisia o c c oa c c – – đ đ – c c a đ gia 101 đ – ... 51 ô Automate lai HDS .51 c c c c Automate a c c đ .52 cô c a cô 52 53 c c 53 cđ o cđ đ cđ c c c 55 c 55 Automate lai .56 c cđ c... lai .56 c cđ c c cđ đ c c a 57 đ c Automate lai c a .57 đ c a cô c o c c c c ô c a c c 60 Automate lai 61 c c a đ c c c ô cô 63 c .65 ... 24 c c 67 Các thông s c th c a dịng liên t c tồn c c 83 c Trang đ đ đ 19 ac a ng PID cc a cđ c đ 21 c đ 23 cc a 1.5 19 23 th cc a c Chien – Hrones – Reswick đ 24 a cô a c cđ c c c 28 công đ c