16、工业系统中监督控制器的设计与验证

工业系统中监督控制器的设计与验证

在工业系统中，监督控制器的设计与验证是确保系统稳定、高效运行的关键环节。下面将详细介绍监督控制器的合成、仿真可视化以及形式验证等方面的内容。

1. 监督控制器的合成

监督控制理论基于工厂的离散事件模型和需求来构建监督控制器的模型。合成的监督器不仅要满足需求，还需具备以下特性：
- 非阻塞性 ：受控系统（即工厂和监督器结合）从每个可达状态都能到达所谓的标记状态。
- 可控性 ：监督器不会禁用任何不可控事件。
- 最大允许性 ：监督器仅禁用那些会违反需求或上述特性的事件。

在合成由两个多移动器组成的系统的监督器时，使用了CIF工具集的基于数据的合成选项。合成过程在配备英特尔酷睿i5vPro处理器的64位计算机上大约耗时半秒。

系统的规模和复杂度相关信息如下表所示：
| 组成部分 | 数量 | 详细信息 |
| — | — | — |
| 未受控工厂自动机 | 34个（每个多移动器17个） | 每个自动机有1 - 3个位置，最多9个可控和8个不可控事件，2 - 15条边 |
| 基于自动机的需求 | 10个（每个多移动器5个） | - |
| 基于状态的需求 | 58个（每个多移动器29个） | - |

合成得到的监督器由34个工厂自动机、10个基于自动机的需求、58个基于状态的需求对应的监督器自动机以及一个额外的监督器自动机组成。

也可以为每个多移动器合成局部监督器。这种方法合成速度更快且更易理解，但