~ 82 ~
3.7. Çevik istehsal sistemlərinin idarəolunmasında və
modellərinin
tədqiqində
Petri
şəbəkələrinin
tətbiqinin
xüsusiyyətlərinin təyini
ÇİS-in Petri şəbəkələri ilə idarəolunmasını, modellərinin
tədqiqini şərh etmək üçün onun əsas xarakteristikalarının
təyinatlarına baxaq [13].
Formal olaraq Petri şəbəkəsi N=(P, T, İ, O, M
o
) şəklində təyin
olunur. Burada, P={p
1
, p
2
, ..., p
n
}, n
0 – boş olmayan şərtlər
çoxluğu; T={t
1
, t
2
, ..., t
m
}, m
0 – boş olmayan keçidlər çoxluğu
(şərtlər və keçidlər çoxluqları bir-biri ilə kəsişmirlər, P
T=
);
İ:PxT
{0, 1,...}, O:TxP
{0, 1,...}-uyğun olaraq giriş və çıxış
insident funksiyaları, M
0
:P
{0, 1,...} – ilkin markerləşmə.
Petri şəbəkəsi qrafiki olaraq istiqamətləndirilmiş qraf şəklində
təsvir olunur: dairəciklərlə şərtlər (P
i
P), kəsiklərlə (qövslər) isə
keçidlər (t
j
T) göstərilir.
Petri şəbəkəsinin vəziyyəti onun mövqelərindəki markerlərin
olub-olmaması ilə təyin olunur. Şəbəkənin vəziyyətinin dəyişməsi
həyəcanlanmış keçidlərin aktivləşməsi nəticəsində markerləşmənin
ardıcıl dəyişməsi ilə aşağıdakı qayda ilə yerinə yetirilir:
M'(P
i
)=M(P
i
)-İ(P
i
, t
j
)+O(t
j
, P
i
),
p
P, (3.4)
burada M'(P
i
) – cari markerləşmə; M(P
i
) - əvvəkli markerləşmə: İ(P
i
,
t
j
) – t
j
keçidinin bütün giriş mövqelərindən (p
i
) olan markerlərin
miqdarı; O(t
j
, P
i
) – t
j
keçidinin bütün çıxış mövqelərinə (p
i
) əlavə
olunan markerlərin miqdarı.
M
0
başlanğıc markerləşmədən alınan R(N) bütün
markerləşmələr çoxluğu Petri şəbəkəsinin mümkün olan
markerləşmələri çoxluğu adlanır.
Petri şəbəkələrinin aşağıdakı modelləri daha geniş istifadə
olunur: markerlənmiş qraf; avtonom şəbəkə; azad seçimli şəbəkə və
ilkin vəziyyətinə dönmə qabiliyyətli şəbəkə.
Petri şəbəkəsinin analizi onun əsas xassələrinin tədqiqi ilə
həyata keçirilir: məhdudluq (sistemin ayrı-ayrılıqda vəziyyətlərinin
~ 83 ~
sonlu olması); təhlükəsizlik (vəziyyətlərin sayı vahiddən çox deyil);
mümkünlülük (Petri şəbəkəsini M
0
vəziyyətindən M' vəziyyətinə
gətirən keçidlər ardıcıllığı mövcuddur); yaşamaq qabiliyyəti
(şəbəkənin fəaliyyəti prosesində çıxılmaz vəziyyətlərin olmaması,
yəni sistemin başlanğıc vəziyyətdən mümkün olan istənilən digər
vəziyyətə keçmək imkanı); saxlanıqlıq (əlavə resursların yaranması
və ləğv olunmasının mümkünsüzlüyü).
Göstərilən əsas xassələri analiz edərək modelləşdirilən sistemin
fəaliyyətinin dürüstlüyü qiymətləndirilir.
Petri şəbəkələrinin xassələrinin analizi üçün iki əsas metod
geniş istifadə olunur: mümkünlülük ağacının qurulması və şəbəkənin
təsvirinin matris yanaşma metodları.
Mümkünlülük ağacının qurulması yanaşması sistemin mümkün
olan vəziyyətlər çoxluğunun qurulması və analizi əsasında Petri
şəbəkəsinin əsas xassələrinin yaranmasına əsaslanır. Böyük həcmli
vəziyyətlər çoxluğunda bu üsulun istifadəsi çətinləşir və istənilən
nəticəni vermir. Eyni zamanda bu üsul Petri şəbəkəsinin bütün
xassələrini analiz etməyə imkan vermir.
Ikinci yanaşma daha perspektiv istiqamət hesab edilir. Belə ki,
şəbəkənin martis təsviri metodu xətti tənliklər sisteminin və
bərabərsizliklərin (invariantların axtarışı metodları) həllinə
əsaslanaraq şəbəkənin əsas xassələrini analiz etmək üçün praktiki
alqoritmlərin yaradılmasına imkan yaradır. Bu yanaşma eyni
zamanda həm sadə, həm də mürəkkəb (rənglənmiş, predikat, zaman,
stoxastik və s.) Petri şəbəkələrinin ümumi və xüsusiləşdirilmiş
xassələrinin analizini həyata keçirir.
Birinci fəsildə diskret xarakterli istehsal sistemlərinin analitik
modelləşdirmə ilə tədqiqi üsullarının müqayisəli analizini
ümumiləşdirərək aşağıdakıları göstərmək olar [14]:
- mürəkkəb struktura malik olmayan ÇİS-in Petri şəbəkələri ilə
modelləşdirilməsi və tədqiqi, eyni zamanda idarəolunması, digər
modelləşdirmə aparatları ilə müqayisədə daha səmərəli yanaşma
vasitəsi hesab olunur və təcrübədə geniş tətbiq olunur;
- Petri şəbəkərəli universal modelləşdirmə aləti olmaqla onlar
~ 84 ~
vasitəsi ilə modelləşdirilən obyektlərin, sistemlərin hər hansı bir
kateqoriyaya aid olmasına (fiziki, kimyəvi, iqtisadi, istehsal, biznes
və s.) məhdudiyyət qoyulmur. Belə ki, istənilən xarakterli obyekt
Petri şəbəkəsinin elementləri ilə modelləşdirilir və sistemdən kənarda
– layihələndirmə mərhələsində, onun əsas xassələrinin analizi
nəticəsində tədqiq olunaraq məqsədəuyğunluğu qiymətləndirir;
- modelləşdirilən obyektlərin xarakterindən və təyinatından
asılı olaraq ənənvi Petri şəbəkələri təkmilləşdirilərək inkişaf etmiş,
yeni modifikasiyaları hesabına zənginləşmişdir. Hal-hazırda Petri
şəbəkələrinin müxtəlif modifikasiyaları – zaman, rəngli, cəbri,
stoxastik, qeyri-səlis və s., elm və texnikanın müxtəlif sahələrində
müasir modelləşdirmə və tədqiqat aparatı kimi geniş tətbiq olunur;
-
Petri
şəbəkələri
ilə
modelləşdirilən
sistemlərin
müvəffəqiyyətli tədqiqinin son nəticəsi kimi avtomatlaşdırılmış
şəkildə
idarə
alqoritmlərinin
formalaşdırılmasının
həyata
keçirilməsidir. Qeyd edək ki, Petri şəbəkələri layihələndirmə
mərhələsində olduğu kimi, artıq tətbiq olunmuş sistemlərin
modellərinin və idarə alqoritmlərinin tədqiqi və təkmilləşdirilməsini
qiymətləndirmək üçün də istifadə oluna bilər;
- ÇİS-lər mürəkkəb struktura malik olmaqla, çoxsaylı dinamiki
mexatron qurğularının toplusundan təşkil olunur ki, onların da
kompleks şəkildə tədqiqi müəyyən çətinliklərlə müşayiət olunur. Ona
görə də ÇİS-in müəyyən imkanlara malik hər hansı bir məntiqi başa
çatmış funksiyanı yerinə yetirən alt sistemlərə bölünərək tədqiq
olunması səmərəli hesab olunur. Bu halda ÇİS-in alt sistemlərinin
nisbətən sadə modelləşdirmə aparatları ilə modelləşdirilməsi, Petri
şəbəkələrinə çevrilərək tədqiqi və qiymətləndirilməsi perspektiv
istiqamət hesab olunur;
-
hal-hazırda
Petri
şəbəkələrindən
və
onların
modifikasiyalarından istifadə etməklə çoxlu sayda avtomatlaşdırılmış
modelləşdirmə alətləri işlənmişdir. Odur ki, 5-ci bənddə adı çəkilən
alt sistemlərin modelləşdirmə aparatlarından istifadə etməklə ÇİS-
ləri Petri şəbəkələri ilə tədqiq etmək olar. Bundan ötrü alt sistemlərin
modellərini Petri şəbəkəsinə çevirmə alqoritmlərinin işlənməsi
Dostları ilə paylaş: |