Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

Gedistribueerde controle applicaties zijn softwaresystemen die ontworpen zijn om de werking van verschillende gedistribueerde machines te controleren en coördineren. Een voorbeeld van een gedistribueerde controle applicatie is een softwaresysteem om productiemachines in een fabrieksomgeving te controleren. De omgeving van een gedistribueerde controle applicatie is typisch dynamisch. In een dynamische omgeving veranderen de werkingsomstandigheden van de controle applicatie voortdurend. Bijvoorbeeld, dynamiek in een fabrieksomgeving omvat het toekomen van nieuwe materialen, de werking van andere machines, voertuigen of mensen, etc. Het is essentieel dat een gedistribueerde controle applicatie rekening houdt met de omgeving waarin ze zich bevindt. Simulatie is essentieel voor de ontwikkeling van gedistribueerde controle applicaties. Simulatie biedt een veilige en kosteneffectieve manier om het gedrag van een gedistribueerde controle applicatie te bestuderen, te evalueren of te configureren in een gesimuleerde omgeving, voordat die applicatie in gebruik genomen wordt in de echte wereld. In dit proefschrift ligt de nadruk op software-in-de-lus simulatie van gedistribueerde controle applicaties in dynamische omgevingen. Software-in-de-lus simulatie betekent dat de software van een echte gedistribueerde controle applicatie ingebed wordt in de simulatie. Met andere woorden: de controle software zelf maakt deel uit van de simulatie-lus. Bestaande aanpakken om deze familie van simulaties te ondersteunen, maken gebruik van (1) ofwel generische modelleringsconcepten die formeel onderbouwd zijn, maar die geen ondersteuning bieden die specifiek gericht is op deze familie van simulaties, (2) ofwel informele abstracties die specifieke ondersteuning bieden voor deze familie van simulaties, maar waarvan de betekenis gekoppeld is met de implementatie van een bepaald simulatieplatform. We stellen een formeel onderbouwd modelleringsraamwerk voor ter ondersteuning van software-in-de-lus simulaties van gedistribueerde controle applicaties in dynamische omgevingen. De concepten van het modelleringsraamwerk bieden specifieke ondersteuning voor deze familie van simulaties. Bovendien zijn de modelleringsconcepten formeel onderbouwd. Dit is cruciaal om een simulatiemodel te ontkoppelen van het simulatieplatform om het model uit te voeren. Het modelleringsraamwerk beschrijft de kernkarakteristieken van deze familie van simulaties op een expliciete manier. Het modelleringsraamwerk omvat een omgevingsdeel en een controle applicatiedeel. Het omgevingsdeel omvat modelleringsconcepten voor het beschrijven van dynamische omgevingen. Deze modelleringsconcepten beschrijven (1) de structuur van de omgeving, (2) dynamiek in de omgeving, (3) de manier waarop dynamiek beïnvloed wordt door de verschillende bronnen van dynamiek, en (4) de manier waarop interactie van dynamiek mogelijk is. Het controle applicatiedeel omvat modelleringsconcepten om de controle software van een gedistribueerde controle applicatie te integreren in een simulatie. Deze modelleringsconcepten beschrijven (1) de uitvoeringstijd van de controle software, en (2) de interface van de controle software met de omgeving. Ter validatie van het modelleringsraamwerk, hebben we een simulatieplatform ontwikkeld dat de modelleringsconcepten ondersteunt in een uitvoerbare simulatie. Tevens hebben we de modelleringsconcepten toegepast in een simulator voor een industriële toepassing, meer bepaald een gedistribueerde controle applicatie om onbemande voertuigen te controleren in een fabrieksomgeving. De simulator omvat een simulatiemodel dat ontkoppeld is van het simulatieplatform om het uit te voeren. Dit vergemakkelijkt het aanpassen van het simulatiemodel, wat essentieel is om uiteenlopende functionaliteiten van de gedistribueerde controle applicatie te kunnen evalueren. Distributed control applications are software systems designed to coordinate and control the operation of several distributed devices. An example of a distributed control application is a software system that controls production machines in a manufacturing environment. The environment in which a distributed control application operates is typically dynamic. In a dynamic environment the operating conditions of the control application are continuously changing. For example, in a manufacturing environment new materials and product orders may arrive; other machines, vehicles and/or humans are operating, etc. It is essential that a distributed control application takes into account the dynamic environment in which it operates. Simulation is imperative for the development of distributed control applications. Simulation offers a safe and cost-effective way for studying, evaluating and configuring the behavior of a distributed control application in a simulated environment before it is deployed in the real world. In this dissertation, we focus on software-in-the-loop simulation of distributed control applications in dynamic environments. Software-in-the-loop simulation means that the software of the real distributed control application is embedded in the simulation, i.e. the control software itself is part of the simulation loop. Existing approaches to support this family of simulations either rely on (1) general-purpose modeling constructs that are formally specified, but offer no support specifically targeted at this family of simulations, or on (2) informal abstractions that offer support specifically targeted at this family of simulations, but of which the meaning is implicit and coupled to the implementation of a particular simulation platform. We put forward a formally founded modeling framework for software-in-the-loop simulations of distributed control applications in dynamic environments. The constructs of the modeling framework offer support that is specifically aimed at this family of simulations. Moreover, the modeling constructs are formally specified, which is crucial to decouple the simulation model from the simulation platform to execute the model. The modeling framework captures core characteristics of this family of simulations in a first-class manner. The modeling framework comprises an environment part and a control application part. The environment part offers special-purpose modeling constructs for dynamic environments. These modeling constructs capture (1) the structure of the environment, (2) dynamism in the environment, (3) the way dynamism is affected by the sources of dynamism and (4) the way dynamism can interact. The control application part offers special-purpose modeling constructs for integrating the software of a real distributed control application in the simulation model. These modeling constructs capture (1) the execution time of the control software and (2) the interface of the control software for interacting with the environment. To validate the modeling constructs, we developed a simulation platform that supports the constructs in an executable simulation, and we used the constructs to underpin a simulator for an industrial case, i.e. a distributed control application controlling unmanned vehicles in a warehouse environment. The simulator comprises a simulation model that is decoupled from the simulation platform to execute it. This enables customizing the simulation model, which is paramount to support the study and evaluation of different functionalities of the distributed control application. Een gedistribueerde controle applicatie is een softwaresysteem dat dient om de werking van verschillende machines te controleren en coördineren. Een voorbeeld van een gedistribueerde controle applicatie is een softwaresysteem om productiemachines in een fabrieksomgeving aan te sturen. De omgeving waarin een gedistribueerde controle applicatie moet werken, is typisch dynamisch. In een dynamische omgeving veranderen de werkingsomstandigheden van de controle applicatie voortdurend. Bijvoorbeeld, dynamiek in een fabrieksomgeving omvat het toekomen van nieuwe materialen, de werking van andere machines, voertuigen of mensen, etc. In dit proefschrift ontwikkelden we een aanpak om de software die de echte machines aanstuurt, in te pluggen in een gesimuleerde omgeving. Dit maakt het mogelijk om een gedistribueerde controle applicatie op een veilige manier te testen in een virtuele wereld, voordat die applicatie in gebruik genomen wordt in de echte wereld. We hebben de aanpak gevalideerd in een industriële toepassing, meer bepaald om de software te testen van onbemande voertuigen in een fabrieksomgeving. Distributed control applications are software systems designed to coordinate and control the operation of several machines. An example of a distributed control application is a software system that controls production machines in a manufacturing environment. The environment in which a distributed control application operates is typically dynamic. In a dynamic environment the operating conditions of the control application are continuously changing. For example, in a manufacturing environment new materials and product orders may arrive; other machines, vehicles and/or humans are operating, etc. In this dissertation, we developed an approach to embed the software of the real machines in a virtual environment. This enables testing a distributed control application safely in a virtual world, before it is deployed in the real world. We validated our approach in an industrial case, i.e. for testing the software of unmanned vehicles in a manufacturing warehouse.

681.3*I6 <043> --- 681.3*C24 <043> --- 681.3*D2 <043> --- Academic collection --- 681.3*D2 <043> Software engineering: protection mechanisms; standards--See also {681.3*K63}; {681.3*K51}--Dissertaties --- Software engineering: protection mechanisms; standards--See also {681.3*K63}; {681.3*K51}--Dissertaties --- 681.3*C24 <043> Distributed systems: distributed databases; distributed applications; networkoperating systems--Dissertaties --- Distributed systems: distributed databases; distributed applications; networkoperating systems--Dissertaties --- 681.3*I6 <043> Simulation and modeling (Computing methodologies)--See also {681.3*G3}--Dissertaties --- Simulation and modeling (Computing methodologies)--See also {681.3*G3}--Dissertaties --- Theses

Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

Programming languages (Electronic computers). --- Real-time data processing. --- Real-time programming. --- 681.3*D1 --- 681.3*D47 --- Programming languages (Electronic computers) --- Real-time data processing --- Real-time programming --- 681.3*D3 --- 681.3*D1 Programming techniques--See also {681.3*E} --- Programming techniques--See also {681.3*E} --- 681.3*D47 Organization and design: batch processing systems; distributed systems; hierarchical design; interactive systems; real-time systems (Operating systems) --- Organization and design: batch processing systems; distributed systems; hierarchical design; interactive systems; real-time systems (Operating systems) --- 681.3*D3 Programming languages --- Programming languages --- Computer programming --- Fast-response data processing --- High-speed data processing --- Electronic data processing --- Computer languages --- Computer program languages --- Computer programming languages --- Machine language --- Languages, Artificial