Vorlesungen

• Der Einsatz von tchn. Mitteln, zur Beeinflussung von Prozessen, zum selbsttätigen Erreichen von Zielen.

• Gesamtheit von aufeinander einwirkenden Vorgängen in einem System, durch die Materie, Energie oder auch Information umgeformt, transportiert oder auch gespeichert wird.

• Durch Automatisierung werden dynamische Prozesse in ihrem Verlauf erfasstund derart gezielt beeinflusst, dass sie vorgegebene Aufgaben und Funktionen selbstständigerfüllen.

Ein technischer Prozess ist ein Prozess, dessen physikalische Größen mit technischen Mitteln erfasst und beeinflusst werden.

Ein Automat ist ein künstliches System, das selbsttätig ein Programm befolgt. Auf Grund des Programms trifft das System Entscheidungen, die auf der Verknüpfung von Eingaben mit den jeweiligen Zuständen des Systems beruhen und Ausgaben zur Folge haben.

• Steuerung bezeichnet die Automatisierung ereignisdiskreter Systeme.

• Mit der Booleschen Algebra lassen sich Verknüpfungssteuerungen entwerfen.

• Einfache Steuerungsaufgaben lassen sich mit den Methoden der Booleschen Algebra lösen, wenn nur binäre Eingangssignale vorliegen, nur binäre Ausgangssignale zu bestimmen sind und die Werte der Ausgangssignale nur von den aktuellen Werten der Eingangssignale abhängig sind.

• einer (endlichen) Menge von Zuständen

• einemAnfangszustand z(0)

• einer Zustandsübergangsfunktion f, die beschreibt, auswelchem Zustand ein Übergang in welchen anderen Zustand möglich ist.

• Automaten können als Graph, Tabelle und Matrix dargestellt werden

• Minimalanforderung: Steuerungsautomat überführt genau diese Eingangsfolge in die gewünschte Ausgangsfolge

• Typische Anforderung: Steuerungsautomat kann auch auf etwas veränderte Eingangsfolge angemessen reagieren

• Maximalanforderung: Steuerungsautomat kann auf beliebige Eingangsfolge angemessen reagieren

• Ein Halbautomat ist ein Automat, der keine Ausgaben hat.

• Ein autonomer Automat ist ein Automat, der keine Eingaben und keine Ausgaben hat.

• Aufstellen des Streckenmodells als Automatengraph

• Streichen aller Zustandsübergänge (z‘, z)

• Streichen aller Zustände Zv

• Streichen aller Zustandsübergänge, die zu den Zuständen z ∈Zv hinführen oder von ihnen wegführen

• Streichen aller Zustände, zu denen keine Kanten führen,und der Kanten, die von diesen Zuständen wegführen

• Suche eines Pfades von z0 nach ze

• Die Zustände auf diesem Pfad ergeben das interne Modell der Steuerung

• Der Moore-Automat der Steuerung ist die Vorlage für die Implementierung in Ablaufsprache

• Ein Zustandsübergang ist eindeutig an eine Eingabe gebunden

• Durch die Eingabe kann der Zustandsübergang erzwungen werden

• Durch Vermeiden dieser Eingabe kann der Zustandsübergang verhindert werden

—> Dieses nennt man „steuerbares Ereignis“

• Ein Zustandsübergang ist nicht (oder nicht eindeutig) an eine Eingabe gebunden

• Der Zustandsübergang erfolgt spontan

• Der Zustandsübergang kann nicht durch eine Eingabe erzwungen werden

• Der Zustandsübergang kann nicht durch eine Eingabe verhindert werden

—> Dieses nennt man ein „nicht steuerbares Ereignis“

—> Enthält ein Automat nicht steuerbare Ereignisse, so ist sein Verhalten nicht vorhersagbar = nichtdeterministisch

• durch Unkenntnis über interne Abläufe

• durch parallele Abläufe

• durch Störungen

• Durch stochastische Automaten

• Zustandsänderungen treten mit einer bestimmten Übergangswahrscheinlichkeit auf

• Summe aller Übergangswahrsch. aus einem Knoten muss gleich 1 sein

• Ze ist nicht eindeutig aus Za zu bestimmen

• gilt bei allen hier behandelten Automaten

• lässt sich der im nächsten Schritt eingenommene Zustand (bzw. die Menge der möglichen Zustände) beschreiben durch p(k+1) = F*p(k)

• Das heißt, der aktuelle Zustand bietet dafür die ausreichende Informationsbasis

• Insbesondere ist die Kenntnis in früheren Schritten eingenommener Zustände nicht erforderlich

• Es wird ein Pfad vom Anfangszustand z0 zum Endzustand ze bestimmt

• Es wird eine Eingabefolge u(0...ke)bestimmt, unter der der Automat diesen Zustand erreichen kann

• Es wird die Menge aller Pfade bestimmt, die der Automat unter dieser Eingabefolge durchlaufen kann

• Wenn alle diese Pfade zu zeführen, ist der Automat bezüglich z0 und ze steuerbar

• Andernfalls wird für diese Pfade eine Änderung der Eingabefolge bestimmt, die sich deterministisch aus der Streckenantwort ergibt und zum Endzustand zeführt