Fuzzy Petri nets as control systems

• Autorzy: Kluska J. , Gniewek L.

Warianty tytułu

PL

Rozmyte sieci Petriego jako układ sterowania

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Industrial processes can often be modelled using Petri nets. If all the process variabless are assumed to be two-valued signals, then it is possible to obtain a control device, which works according to the algorithm described by conventional Petri net. However, the values of real signals are contained in some bounded interval, and therefore they can be interpreted as events, which are true in some degree from the interval [0,1]. Such a natural interpretation concerns sensor outputs, control signals, time expiration, etc. It leads to the idea of the fuzzy Petri net as a controller, which is able to process both analog, and binary signals. Such the net is presented in this paper.

PL

Procesy przemysłowe często mogą być zamodelowane za pomocą sieci Petriego. Jeżeli zmienne procesowe są traktowane jako dwuwartościowe, to można otrzymać urządzenie sterujace, które działa według algorytmu opisanego przez konwencjonalną sieć Petriego. Jednak wartości sygnałów rzeczywistych zawarte są w pewnym skończonym przedziale, więc mogą być zinterpretowane jako zdarzenia prawdziwe w pewnym stopniu z przedziału [0,1]. Taka naturalna interpretacja dotyczy wyjść czujników, sygnałów sterujących, upływu czasu itd. Prowadzi to do idei rozmytych sieci Petriego jako układów sterowania, przetwarzających zarówno sygnały analogowe, jak i binarne. Takie sieci są przedstawione w niniejszym artykule.

Słowa kluczowe

EN

fuzzy Petri nets; Petri nets; control systems

PL

sieci Petriego; układy sterowania; przetwarzanie sygnałów analogowych

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2005
• Tom: R. 51, nr 1
• Strony: 7--10
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys., wzory

Twórcy

autor

Kluska J.

• Katedra Informatyki i Automatyki, Politechnika Rzeszowska

autor

Gniewek L.

• Katedra Informatyki i Automatyki, Politechnika Rzeszowska

Bibliografia

• [1] D. Andren, J. C. Pascal, anil R. Valette: Fuzzy Petri Net-Based Programmable Logic Controller. BH Trans. Syst., Man. Cybern., vol. 27, pp. 952-961. Dec 1997.
• [2] A. I. Bugarin and S. Barro: Fuzzy Reasoning Supported by Petri Nets, IEEE Trans. Fuzzy Syst., vol. 2, no. 2, pp. 135-150, 1994.
• [3] J. Cardoso and H. Camargo (Eds.): Fuzziness in Petri Nets, Studies in Fuzziness and Soft Computing, vol. 22, New York: Physica-Verlag, 1999.
• [4] N. Chang, W. H. Kwon, and J. Park: Hardware implementation of real-time Petri-net-based controllers, Control Eng. Practice, vol. 6, pp. 889-895, 1998.
• [5] S. M. Chen: Fuzzy Backward Reasoning Using Fuzzy Petri Nets, IEEE Trans. Syst.. Man, Cybern.. vol. 30, no. 6, pp. 846-856, Dec. 2000.
• [6] S. M. Chen, J. S. Ke, and J. K. Chang: Knowledge Representation Using Fuzzy Petri Nets, IEEE Trans. Knowledge Data Eng., vol. 2, no. 3, pp. 311-319, Sept. 1990.
• [7] R. David and H. Alla: Petri Nets and Grafcet: Tools for Modelling Discrete Event Systems. London: Prentice Hall, 1992.
• [8] R. David and H. Alla: Petri Nets for Modeling of Dynamic Systems - A Survey, Automatica. vol. 30, no. 2, pp. 175-202. 1994.
• [9] G. Dec, Z. Hajduk, D. Zakorczmenny: Model do sterowania linią produkcyjną procesu kucia na gorąco, PAK, Nr 9, s. 25-28, 2004.
• [10] J. M. Fernandes, M. Adamski, and A. J. Proenca: VHDL Generation from Hierarchical Petri Net Specifications of Parallel Controllers, IEE Proc.-Comput. Digit. Tech., vol. 144, no. 2, pp. 127-137, 1997.
• [11] L. Ferrarini and L. Piroddi: Modular design and implementation of a logic control system for a batch process, Computers & Chemical Engineering, vol. 27, pp. 983-996, 2003.
• [12] L. Gniewek and J. Kluska: Family of Fuzzy J-K Flip-Flops Based on Hounded Product, Bounded Sum and Complementation, IEEE Trans. Syst., Man, Cybern.. Part B, vol. 28, pp. 861-868, Dec. 1998.
• [13] L. Gniewek and J. Kluska: Hardware implementation of Fuzzy Petri Net as a controller, IEEE Trans. Syst., Man. Cybern., Part B. vol. 34, pp. 1315-1324, June 2004.
• [14] A. Kandel and G. Langhokz (Eds.): Fuzzy Hardware: Architectures and Applications. Norwell, MA: Kluwer 1998.
• [15] J. Kluska and L. Gniewek: A New Melhod of Fuzzy Petri Net Synthesis and its Application for Control Systems Design, in Fuzzy Control, Advances in Soft Computing, R. Hampel, M. Wagenknecht, and N. Chaker, Eds. Heidelberg: Springer-Verlag, 2000, pp. 222-227.
• [16] J. Kluska and Z. Hajduk: Hardware implementation of a fuzzy Petri net based on VLSI digital circuits. Proc. of 3rd EUSFLAT Conf. Zittau, pp. 789-793, 2003.
• [17] J. Kluska and Z. Hajduk: Digital implementation of fuzzy Petri net based on asynchronous fuzzy RS flip-flop. Proc. of 7th Int. Conf. Artificial Intelligence and Soft Computing ICAISC, Zakopane, pp. 314-319, 2004.
• [18] C. G. Looney: Fuzzy Petri Nets for Rule-Based Decisionmaking, IEEE Trans. Syst., Man, Cybern.. vol. 18, no. 1, pp. 178-183, Jan./Feb. 1988.
• [19] P. Misiurewicz: Zagadnienia projektowania cyfrowych układów sterowania binarnego, VIII Kraj. Konf. Automatyki. torn 1, s. 664-670, Szczecin, 1980.
• [20] T. Murata: Petri Nets - Properties, Analysis and Applications, Proc. IEEE, vol. 77, no. 4, pp. 541-580, Apr. 1989.
• [21] G. K. H. Pang, R. Tang, and S. Woo: A process-control and Diagnostic Tool based on Continuous Fuzzy Petri Nets, Eng. Appl. Artif. Intellig.. vol. 8, no. 6, pp. 643-650, 1995.
• [22] W. Pedrycz and F. Gomide: A Generalized Fuzzy Petri Net Model. IEEE Trans. Fuzzy Syst., vol. 2, no. 4, pp. 295-301, Nov. 1994.
• [23] E. Park, D. M. Tilbury, and P. P. Khargonekar: A Modeling and Analysis Methodology for Modular Logic Controllers of Machining Systems Using Petri Net Formalism, IEEE Trans. Syst., Man, Cybern., Part C, vol. 31. no. 2, pp. 168-188, May 2001.
• [24] J. L. Peterson: Petri Net Theory and the Modelling of Systems, Prentice Hall. Englewood Cliffs, NJ, 1981.
• [25] W. Reisig: Petri nets: an introduction. Berlin: Springer-Verlag, 1985.
• [26] P. H. Starke: Petri Netzc: Grundlagen, Anwendungen, Theorie. Berlin: VEB Verlag, 1980.
• [27] L. A. Zadch: Fuzzy sets. Information and Control, no. 8, pp. 338-353, 1965.