Reconfiguración Dinámica de Sistemas Distribuidos en Tiempo-Real Basada en Agentes

O. Esquivel Flores, H. Benítez Pérez

Resumen

Actualmente los sistemas distribuidos están presentes en diversas aplicaciones dentro de la industria e investigación. Este tipo de sistemas está restringido al cumplimiento de condiciones temporales lo que los convierte en sistemas de tiempo crítico que ante la presencia de fallas es necesario tomar decisiones que eviten la pérdida de plazos, disminución de desempeñno, inestabilidad o la suspensión total del sistema. Una estrategia para lograr lo anterior es la reconfiguración dinámica de la estructura del sistema con el objetivo de contrarrestar el efecto de las fallas. En este artículo se presenta una propuesta de reconfiguración dinámica y distribuida que se basa en considerar a cada elemento del sistema distribuido como un agente con capacidad comunicación y cooperación que decida en conjunto con otros agentes una acción de reconfiguración. Se propone la modificación de periodos de muestreo de los agentes que sensan los estados del sistema, la disminución de la actividad de los agentes con falla y/o la utilización de algoritmos de voto. Para alguna posible falla en el sistema se hace corresponder un tipo particular de reconfiguración con base en el intercambio de información entre agentes para tomar un acuerdo consensado. El esquema de reconfiguración dinámico que se propone es implementado en el control de vuelo de un prototipo de helicóptero de dos hélices en el que se incluye un sistema distribuido que utiliza un medio de comunicación común entre sus componentes para forma el lazo cerrado de control de un sistema. La respuesta del sistema reconfigurado es explorada por medio de simulaciones numéricas realizadas en Matlab y Simulink utilizando TrueTime como herramienta de simulación de tiempo real.

Palabras clave

Sistemas Distribuidos; Reconfiguración; Tiempo Real; Agentes

Texto completo:

PDF

Referencias

Almeida, J., 2001. Dynamic reconfiguration of object-middleware-based distributed systems. Master’s thesis, University of Twente.

Benítez-Pérez, H., Garcíıa-Nocetti, F., 2005. Reconfigurable Distributed Control. Springer Verlag.

Benítez-Pérez, H., Ortega-Arjona, J., Cardenas-Flores, F., Quiñones-Reyes, P., Diciembre 2010. Reconfiguration control strategy using takagi-sugeno model predictive control for network systems - a magnetic levitation case study. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part I: Journal of Systems and Control Engineering 224 (8), 1022–1032.

Castillo, P., García, P., R., L., P., A., 2007. Modelado y estabilización de un helicóptero con cuatro rotores. Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial 4 (1), 41–57.

Cenjor, A., García, A., 2005. Control basado en agentes mejorados con tecnología auto-id. Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial 2 (3), 48–60.

Cervin, A., Henriksson, D., Lincoln, B., Eker, J., Årzen, K.-E., Junio 2003. How does control timing affect performance? analysis and simulation of timing using jitterbug and truetime. Control Systems, IEEE 23 (3), 16 – 30.

Desforges, X., Archimede, B., 2006. Multi-agent framework based on smart ` sensors/actuators for machine tools control and monitoring. Engineering Applications of Artificial Intelligence 19 (6), 641 – 655.

García, A., Cenjor, A., 2007. Sistema heterárquico de control basado en agentes para sistemas de fabricación: La nueva tecnología proha. Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial 4 (1), 83–94.

García, C., Saltarén, R., López, J., Aracil, R., 2010. Desarrollo de una interfaz de usuario para el sistema robótico multiagente smart. Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial 7 (4), 17–27.

García-Sanz, M., Elso, J., Egaña, I., 2006. Control del ángulo de cabeceo de un helicóptero como benchmark de diseño de controladores. Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial 3 (2), 111–116.

Kramer, J., Magee, J., Abril 1985. Dynamic configuration for distributed systems. IEEE Transactions on Software Engineering 11 (4), 424–436.

Latif-Shabgahi, G., Septiembre 2004. A novel algorithm for weighted average voting used in fault tolerant computing systems. Microprocessors and Microsystems 28 (7), 357–361.

Latif-Shabgahi, G., Bennet, S., Bass, J., Agosto 2003. Smoothing voter: a novel voting algorithm for handling multiple errors in fault-tolerant control systems. Microprocessors and Microsystems 27 (7), 303–313.

Lian, F., Moyne, J., Tilbury, D., Noviembre 2001. Time delay modeling and sample time selection for networked control systems. In: International Mechanical Engineering Congress and Exposition, 2001. Proceedings of ASME-DSC. Vol. XX. pp. 1–8.

Lian, F., Moyne, J., Tilbury, D., Marzo 2002. Network design consideration for distributed control systems. Control Systems Technology, IEEE Transactions on 10 (2), 297–307.

Liu, C., Layland, J., Enero 1973. Scheduling algorithms for multiprogramming in a hard-real-time environment. Journal of the Association for Computing Machinery 20 (1), 46–61.

Lopez-Martínez, M., Ortega, M., Vivas, C., Rubio, F., 2007. Control no lineal robusto de una maqueta de helicóptero con rotores de velocidad variable. Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial 4 (3), 46– 60.

Menéndez, A., Benítez-Pérez, H., Agosto 2010. Scheduling strategy for real-time distributed systems. Journal of Applied Research and Technology 8 (2), 177–185.

Méndez-Monroy, P. E., Benítez-Pérez, H., 2009. Supervisory fuzzy control for networked control systems for networked control systems. Innovative Computing, Information and Control, Express Letters 3 (2), 233–240.

Ohlin, M., Henriksson, D., Cervin, A., 2007. Truetime 1.5 Reference Manual.

Quanser, 2006. Quanser 2 DOF Helicopter. User and Control Manual.

Romero, H., Salazar, S., Escareño, J., Lozano, R., 2010. Estabilización de un mini helicóptero de cuatro rotores basada en flujo óptico y sensores inerciales. Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial 7 (2), 49–56.

Abstract Views

670
Metrics Loading ...

Metrics powered by PLOS ALM




Creative Commons License

Esta revista se publica bajo una Licencia Creative Commons Attribution-NonCommercial-CompartirIgual 4.0 International (CC BY-NC-SA 4.0)

Universitat Politècnica de València     https://doi.org/10.4995/riai

e-ISSN: 1697-7920     ISSN: 1697-7912