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

1999Real – Time UML: Developing Efficient Objects for Embedded Systems, Addision – Wesley.. 1997, Hybrid Dynamic Systems: A Bon Graph Modeling Paradigm and Its Application in Diagnosis

1

3

2

a c c c c c 7

9

10

14

17

17

o đ o cô 17

đ 17

a c 17

đ c a 18

đ 18

đ 18

đ 24

đ c a a o a a 28

c c c a đ c a 28

1.3.2 Automate lai 30

32

MODELICA 32

c c o cô đ ô a c a 32

4

ô ô a o a c a – UML

MARTE 35

ô ô a o a c a – UML) 35

c đ 37

c o ô 38

c ô o 38

c đ ô o 42

đ c o đ c a 48 a c 48

a 49

a c 50

2.4.4 P a đ 50

a đ 50

51

MDA 51

ô Automate a o c c

c o 51

ô Automate lai trong HDS 51

c c Automate a 52

c c c cô 52

c đ c a cô 53

c c 53

5

c đ o c c 55

c đ đ c c 55

c đ Automate lai 56

c c đ c 57

c đ c a Automate lai trong đ c c a c c đ 57

đ c a cô 59

c o c c 60

c Automate lai 61

c c c c c a cô 63

ô c đ c c c c 65

a ô 66

c c c 66

a c ô cô đ c cô 68

69

– 69

đ c đ – c c o đ cô 69

a c a đ c 69

c c a đ c đ – c 70

ô c ô đ c c 72

ô c 72

ô đ c 84

c 87

6

c 89

x c o c c 90

ao o 91

ao o 92

ô ô 93

c đ ô a ô ô Open Modelica 94

ô Open Modelica 94

97

99

EHG Electric – Hydraulics Governor c đ – c

IGCB Instantaneous Global Continuous

MARTE Modeling and Analysis of Real –

Time and Embedded Systems

ô ô a

o a c

PID Proportional Intergration

Derivative

đ c

8

RT-UML Real – Time Unified Modeling

Language

ô ô a

o a c SISO Single Input Single Output o a

xa

10

Trang đ đ 19

đ a c a ng PID 19 c c a c đ 21

c đ c đ 23

1.5 c c a th 23 c c a c

Chien – Hrones – Reswick 24

đ a cô 28

a c c đ c công đ 34

c c c c c ao c 37

o c c ô c o 38

o ô c

nh 2.5 40

đ 41

đ

cô 42

ô c đ a 43

đ ô o 44

đ ô 46

đ ô 45

đ o 46

đ 47

11

a ô c o c 47

48

đ c c 51

ô 54

đ c a ô

nêu t 54

đ o 55

đ c c c c đ o cô 58

đ c c c a cô 61

Automate lai 63 đ Automate la o i 62 đ c a o c c c a c c c 63

đ c a o a a đ a a đ

c đ c a 64

đ c o c a đ c đ – c 70 H ô c a 72

đ o 73

o 73

đ o

o ô 74

đ o

o 74

c a 75

đ o o 75

đ c a o

o x a 76

ô a h (Unified Modeling Language), ô ô a

o a c – UML/ MARTE (Real – Time Unified Modeling

Language/ Modeling and Analysis of Real – Time and Embedded Systems ô

ô đ g o ca o ô a

SysML4Modelica (System Modeling Language for Modelica)

đ Meta Object Facility ô o c (Common Warehouse Metamodel o ô c c

- c MDA

16

đ o đ đ ô o c c o

,

19

c a a a a

c a co a đ c đ

đ Proportional Integration Derivative

đ c a a c

c đ c - a x c

- a x c c đ

- đ

đ đ

a a đ a c a

0 1 ( ) ( ) ( ) ( ) t p d i de t u t K e t e t dt T T dt           (1.1) o đ Kp; Ti; Td c c ô c a đ

đ a c a

y

t

ymax

y

y0

s

POT

es

ts

21

đ đ đ a a c a đ đ nhiên, khi Ti c đ ao đ

3 u o m

( )

-

y

t K

0 T1 T2

– c c a

27

21 2

a a ao đ c c o c ô o c [4], [7]

đ a cô

o đ

Eves – đ a Evee – đ o Sigs – đ a Sige – đ o

∆ – o a c a ô c

1 – UML)

c c o cô c ô a c c a c c

đ ô UML [1 đ c UML đ đ c c

a c c 12 ô đ a đ c a a đ c

x c o c c c UML

- ô o cô c Platform Specific Model đ c

c c c c c a o cô c đ c a

c đ c

2.3 o c c ô c o

2.7 đ c a UML c a x 2.6 o ô đ c a ô

a c c c c c c a cô c đ đ c a

c

48

52

– đ o đ a c a đ ;

c c ng h p s d ng v i các m i quan h gi a chúng Tác nhân là m t s mô

t c a m t t p h p nh t quán các vai trò mà m i s d ng ho c h th ng tham

a c i h th ng phát tri ng h p s d ng th hi n m t t p

h p các hàm ho c các ng x đ c cung c p b i m t h th ng phát tri n cho các

tác nhân v i các m i quan h : bao hàm (Inclusion), m r ng (Extension), t ng quát (Generalization) [1], [2] M t quan h bao hàm gi a c c ng h p s d a

m o c a n c c F;

63

đ c a o c c c a c c c

H

c c c c đ c a c c c c ô

ao o đ a đ ô

o c a o đ 3 c

đ c a Automate a đ a a c o c c ∆T - 3∆T)

c a c a đ a a c c c c c a

cô đ o đ c o

đ

ô c ô đ c đ (MC> MT c a c x c đ c c đ

72

1

c c Actor a a o đ c Electric Hydraulics

Governor) ao đo đ EMS – Electric Mesurement System đ ECS – Electric Consumption System

Operator)

c ao Drive a o (Security o Maintenance c Configuration)

Các v trí và các dòng liên phù h p v i Automate lai c a c c ng

h p sau: tr ng thái ch (Idle) f = f 0 , k ôn ồng bộ n ỡn ới f = f 1 , k ôn ồng

bộ n ỡng trên f = f 2 , k ôn ồng bộ_ở giữa f = f 3 , ồng bộ n ỡn ới f = f 4 , ồng bộ n ỡng trên f = f 5 , ồng bộ_ở giữa f = f 6

Các dòng liên t c ng v i nh ng tr ng thái này theo th t l t

dòng Fluid 0, Fluid 1, Fluid 2, Fluid 3, Fluid 4, Fluid 5 và Fluid 6 Chúng ta s mô

t chi ti t nh ng dòng này và nh đ ng b t bi n c n thi t này EHG ho t

82

đ ng cùng mô hìn đ kh i ch c r ng v i các tr ng thái ho đ ng khác nhau; nh ng tr ng thái ho đ ng này có nh ng giá tr s khác nhau trong mô

đ kh i ch c r ng c a c o đ đ n trong b n trình bày, chúng ta mô t các công th c vi phân toàn ph n cho t t c các dòng liên

t c a đ c a n các giá tr s th c c c đ ng b t bi n n u c n thi t cho các dòng liên t c khác nhau

c cô c đ c c o

][

][

1 3 3

3

1 3

1 3

i

k P k

E E

T

T E E E

T

T E

3



E k

E K

E ; E2k E1k K SS1.S0k ; E1k K E o 0k;

][

]

2 1

2 0

k F fo

k F fo id k

F fo f k

k SS k SS o k

E E

T

T E

K S

S T

T S K U

;

3 /

2 /

1 / /

2 2

3 2

1 1

/

44

64

)]

()3

3(

2[21

k F fo

k F fo

k

F fo

k k k

k k

k If f If f

k

F

fo

E E

E E

f f T f

f f

f T T T T E

1 2 ) ( 1

3   k 

E k

E K E

max

%

50 C

1 2

3   k 

E k

E K E

88

đ c a n c c a

c c a

89

Chú ý: Các ph n t liên t c đ c x lý theo trình t b i các ràng bu c đ c ch

trong d u { } trên các 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 khi quá trình th c hi n thành công c a ph n t b so sánh (Comparator)

91

Automate a c c c c c đ

c a đ c :

đ c a

28 c a

G

ao o a c c o c a đ

đ c c o o đ ao

o c c đ c c c

ô đ c o ô ô OpenModelica

96

c a đ đ c

c a c a o c

97

I GH

c ô ô a c đ

c c đ c ô ô Modelica

ô OpenModelica

99

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 Using High Level Models for

o l n In ustr l n s n 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

[7] N V Hien (2001) Une t o In ustr ll on pt on omm n p r

Autom t H r v lopp n j ts, T se de Doctorat, N o ttr u p r l

l ot qu | 0 | 1 | A | I | X | 3 | 0 | 0 | 8 | 2 |, 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), UML TM 2 Toolkit,

Wiley Publishing

[10] OMG Documet, UML 2.x Specifications (2008)

100

[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 o ô a c c a c c

cô c đ o o c a ÷ 4

[22] N V Hien, H T Vinh, Soriano Th (Feb, 21 ÷ A General Design

Model of Industrial Control Systems Using Real – Time UML”, RIVF 2005,

http://e-ifi.org/rivf2005, Vietnam

101

[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 n n 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

Tool for H r S st ms 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 Identification and Exploitation of a Control

H r Autom t n Appl t on”, IEEE – SMC 2002, Tunisia

o – đ đ –

c c oa c c a

– đ đ – c c gia