The software implementation for automatic generation of Petri nets

Abstract

EN: Context. The important task was solved during this scientific research related to specific development and verification of the fundamental suitability of the software application that provides visualization of the automatic synthesis of Petri nets while setting up the multi-level control systems. This task is current because the for the first time the integration of means of discrete-continuous networks from the DC-Net environment in the Labview environment is realized through the implementation of automatic synthesis of Petri nets. This makes it possible to automate the processes of synthesis for the control algorithms based on the development of appropriate intelligent systems. Objective. The purpose of the scientific work is to minimize the time and to automatize process in synthesis of the control algorithms by integrating the means of discrete-continuous networks and implementing the principles of automatic synthesis of Petri nets. Method. This scientific article proposes the principle for automatic formation of Petri nets based on logical algorithm for classifying various uncorrected algorithms. The multilayer neural network in the Labview 2009 software environment was implemented to realize the appropriate algorithm. This artificial neural network provides algorithm formation, automatic synthesis and operation of Petri nets. The article is devoted to the study of operating principle of the software application implementing such automatic synthesis of Petri nets while setting up the multi-level control systems. Results. A number of experiments were performed on the classification of algorithms and formation of Petri nets based on the ready-made software application. The control system was automatically set up based on the Labview 2009 environment application for the determined object. As a result of these experiments we have determined the fundamental suitability of the software application for the synthesis of some multi-level automatic control systems. It was also shown during these experiments that all mismatch signals in the system and deviations from the ratios of values controlled variables are reduced to zero. All parameters of the control systems settings were noted after the multi-level system setting procedure on the front panel of the virtual stand. Conclusions. The task related to the software application development based on the Labview 2009 environment which provides the automatic synthesis of Petri nets was solved in this scientific work. Thus the method of automatic synthesis of Petri nets and technology for developing certain algorithms based on the functioning of the artificial neural network was further developed. UK: Актуальність. Вирішено актуальне завдання, що пов’язане з розробкою та перевіркою на принципову придатність програмного додатку, який представляє візуалізацію автоматичного синтезу мереж Петрі при налаштуванні багаторівневих систем управління. Таке завдання є актуальним, оскільки вперше реалізується інтеграція засобів дискретно-безперервних мереж середовища DC-Net у середовище Labview за рахунок реалізації автоматичного синтезу мереж Петрі. Це дає можливість автоматизувати процеси синтезу алгоритмів управління на основі розробки відповідних інтелектуальних систем. Мета роботи – мінімізація часу та автоматизація процесу синтезу алгоритмів управління за рахунок інтеграції засобів дискретно-безперервних мереж та реалізації принципів автоматичного синтезу мереж Петрі. Метод. Запропоновано принцип автоматичного формування мереж Петрі на основі логічного алгоритму класифікації різних нескоригованих алгоритмів. Для реалізації відповідного алгоритму, в програмному середовищі Labview 2009 за допомогою засобів графічного програмування було реалізовано багатошарову штучну нейронну мережу, на основі якої забезпечується формування алгоритмів, автоматичний синтез та функціонування мереж Петрі. Показано принцип роботи програмного додатку, що реалізує такий автоматичний синтез мереж Петрі при налаштуванні багаторівневих систем управління. Результати. На основі вже готового програмного додатку було проведено ряд експериментів з класифікації алгоритмів, формування та коригування мереж Петрі. Були задані також параметри деякого об’єкта управління, для якого були автоматично налаштовані системи управління на базі середовища Labview 2009. В результаті проведених експериментів було встановлено принципову придатність програмного додатку для синтезу деяких багаторівневих автоматичних систем управління. Після проведення процедур налаштування відповідної багаторівневої системи на лицьовій панелі віртуального стенду відзначалися всі параметри налаштування системи керування, а також було показано, що всі сигнали неузгодженості в системі та відхилення від співвідношення значень регульованих змінних зведені до нуля. Висновки. Таким чином, у роботі було вирішено завдання, пов’язане з розробкою програмного забезпечення, на основі середовища Labview 2009, що реалізує автоматичний синтез мереж Петрі. Тим самим отримала подальший розвиток методика автоматичного синтезу мереж Петрі та технологія розробки певних алгоритмів на основі функціонування штучних нейронних мереж.