Implementazione di un nuovo algoritmo per la diagnosticabilità di reti posto/transizione mediante

128 Pages·2011·0.9 MB·Italian

Tesi di Laurea Specialistica in Ingegneria Elettronica
Dipartimento di Ingegneria Elettrica ed Elettronica
Università degli Studi di Cagliari
Implementazione di un nuovo
algoritmo per la
diagnosticabilità di reti
posto/transizione mediante
marcature di base
Rita Perria
Relatori: Alessandro Giua
Maria Paola Cabasino
ANNO ACCADEMICO 2009-2010

Tesi di Laurea Specialistica in Ingegneria Elettronica
Dipartimento di Ingegneria Elettrica ed Elettronica
Università degli Studi di Cagliari
Implementazione di un nuovo
algoritmo per la
diagnosticabilità di reti
posto/transizione mediante
marcature di base
Rita Perria
Relatori: Alessandro Giua
Maria Paola Cabasino
ANNO ACCADEMICO 2009-2010

Dedicato ai miei genitori, ai miei fratelli e a mia zia

Ringraziamenti
Vorrei ringraziare tutte le persone che in questi anni mi hanno sempre sostenu-
to, incoraggiato e hanno sempre creduto in me, permettendomi di raggiungere
questotraguardo.
DesideroringraziareProfessorGiuaperipreziosiinsegnamentiricevutidurante
questiannidistudioepericonsigliel’aiutoricevutoduranteillavoroditesi.
RingrazioinoltreMariaPaolaCabasino,chemihaseguitocostantementeduran-
te tutta la tesi, è sempre stata disponibile a chiarire i miei dubbi e mi ha sempre
incoraggiato.
Ilringraziamentopiùgrandevaallamiafamigliasenzalaqualenonavreisaputo
enonsapreicomefare. GrazieaimieigenitoriNannieMariaeamiaZiaMalle-
na,chemihannosostenutoinognimodo,nonmihannomaifattomancarenulla
ehannosemprecredutoinme,incoraggiandomineimomentidifficili. Grazieai
miei fratelli Pietro e Gianni e alla mia cognatina Graziella, che mi sono sempre
stativicinoemihannosempretiratosudimorale. Graziedicuore.
Ringrazio inoltre le mie zie, i miei zii e i miei cugini, insomma tutta la mia
famiglia,peravermifattosempresentirelaloropresenzaeilloroaffetto.
Ringrazio di cuore i miei tesori Eli, Vale, Stefy e Pina, siete le persone migliori
che potessi incontrare. Grazie per tutto quello che avete fatto per me e che so
checontinuereteafare,pertuttiiconsiglichemiavetedatoechecontinueretea
darmi. Graziepertuttiibeimomentipassatiinsieme.
Un grazie speciale va alla mia amichetta Lauretta. Grazie per avermi confortato
e sopportato sempre soprattutto in questi mesi. Grazie per tutti i consigli, per
i
tutte le risate e anche per i rimproveri. Mi hai aiutato tanto. Grazie veramente
di tutto. Desidero anche ringraziare Signora Cenzina, Signor Luigi e la loro
famiglia, che mi hanno accolto come una figlia rappresentando per me un punto
diriferimento.
Ringrazio Patrizietta, per essermi sempre stata vicino in tutti questi anni univer-
sitari,perl’aiutoeilconfortoreciproco,peravermidatosempreiconsigligiusti
epertuttiimomentidiallegriaespensieratezzapassatiinsieme.
Grazie a tutti i miei colleghi, per l’aiuto reciproco in questi anni di studio e per
tuttiipiacevoliricordicheporteròsempreconme.
RingraziolemiecoinquilineRobieJessi,peraversopportatoimieimomentidi
pazziainquestimesi.
Per ultimo, ma non per importanza, ringrazio Fabrizioper l’affetto, la compren-
sioneelapazienzachemihadimostratoinquestimesi.
Indice
1 Introduzione 1
1.1 Statodell’arte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.2 Approccioproposto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.3 Strutturadellatesi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.4 Contributidellatesi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2 Introduzionealleretiposto/transizione 9
2.1 IntroduzionealleretidiPetri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.2 Definizioneestruttura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.3 Marcaturaesistemadirete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.4 Abilitazioneescatto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.5 Equazionedistato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.6 ProprietàdiunaretediPetri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.7 RetidiPetrietichettate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3 DiagnosticabilitàdelleretidiPetrilimitate 21
3.1 DiagnosticabilitàmedianteretidiPetri . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.1.1 Inquadramentodelproblema . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.1.2 Definizionidibase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.1.3 DiagnosiusandoleretidiPetri . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.1.4 ModifiedBasisReachabilityGraph-MBRG . . . . . . . . 28
3.1.5 MBRDvsBRD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3.1.6 CondizioneN&Sperladiagnosticabilità . . . . . . . . . . 35
4 AlgoritmodiJohnson 39
4.1 Esempidifunzionamentodell’algoritmo . . . . . . . . . . . . . . . 42
4.2 ComplessitàcomputazionaleCFCeCICLI . . . . . . . . . . . . . 50
iii
iv INDICE
5 ToolboxdiMatlab 55
5.1 Introduzioneaiprogrammi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
5.2 ProgrammaMBRD.m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
5.3 ProgrammashowMBRD.m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
5.4 ProgrammiMBRD_diag_ott.meMBRD_diag.m . . . . . . . . . . 62
5.4.1 ProgrammaMBRD_graph.m . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
5.4.2 ProgrammaMBRD_mod.m . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
5.4.3 Programmascc.m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
5.4.4 Programmacfc.m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
5.4.5 Programmaalgoritmo_Johnson.m . . . . . . . . . . . . . . 68
6 Esempieconfrontotraleduemetodologie 71
6.1 EsempidifunzionamentodelToolbox . . . . . . . . . . . . . . . . 71
6.1.1 Esempio1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
6.1.2 Esempio2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
6.2 Testdelsoftware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
6.3 Confrontotraleduemetodologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
6.3.1 Modellod’esempio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
6.3.2 Risultatinumerici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
7 Conclusioni 87
A Listatideiprogrammi 89
A.1 MBRD.m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
A.2 showMBRD.m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
A.3 algoritmo_Johnson.m. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
A.3.1 UNBLOCK.m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
A.3.2 CIRCUIT.m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
A.4 MBRD_diag_ott.m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
Bibliografia 115