Sistema de control en tiempo real


El sistema de control en tiempo real ( RCS ) es una arquitectura de modelo de referencia , adecuada para muchos dominios de problemas de control de computación en tiempo real con uso intensivo de software . Define los tipos de funciones necesarias en un sistema de control inteligente en tiempo real y cómo estas funciones se relacionan entre sí.

RCS no es un diseño de sistema , ni es una especificación de cómo implementar sistemas específicos . RCS prescribe un modelo de control jerárquico basado en un conjunto de principios de ingeniería bien fundamentados para organizar la complejidad del sistema . Todos los nodos de control en todos los niveles comparten un modelo de nodo genérico. [1]

Además, RCS proporciona una metodología integral para diseñar, diseñar, integrar y probar sistemas de control. Los arquitectos dividen iterativamente las tareas y la información del sistema en subconjuntos finitos más finos que son controlables y eficientes. RCS se centra en el control inteligente que se adapta a entornos operativos inciertos y no estructurados. Las preocupaciones clave son la detección, la percepción, el conocimiento, los costos, el aprendizaje, la planificación y la ejecución. [1]

Una arquitectura de modelo de referencia es una forma canónica, no una especificación de diseño de sistema . La arquitectura del modelo de referencia RCS combina la planificación y el control del movimiento en tiempo real con la planificación de tareas de alto nivel, la resolución de problemas , el modelado mundial , la estimación recursiva del estado, el procesamiento de imágenes táctiles y visuales y el análisis de la firma acústica. De hecho, la evolución del concepto RCS ha sido impulsada por un esfuerzo por incluir las mejores propiedades y capacidades de la mayoría, si no de todos, los sistemas de control inteligente actualmente conocidos en la literatura, desde subsunción hasta SOAR, desde pizarras hasta sistemas orientados a objetos. programación. [2]

RCS (sistema de control en tiempo real) se desarrolla en una arquitectura de agente inteligente diseñada para permitir cualquier nivel de comportamiento inteligente, hasta e incluyendo los niveles humanos de rendimiento. RCS se inspiró en un modelo teórico del cerebelo, la parte del cerebro responsable de la coordinación motora fina y el control de los movimientos conscientes. Originalmente fue diseñado para el control interactivo sensorial dirigido a objetivos de manipuladores de laboratorio. Durante tres décadas, se ha convertido en una arquitectura de control en tiempo real para máquinas herramienta inteligentes, sistemas de automatización de fábricas y vehículos autónomos inteligentes. [3]

RCS se aplica a muchos dominios de problemas, incluidos ejemplos de fabricación y ejemplos de sistemas de vehículos . Los sistemas basados ​​en la arquitectura RCS se han diseñado e implementado en diversos grados para una amplia variedad de aplicaciones que incluyen carga y descarga de piezas y herramientas en máquinas herramienta, control de estaciones de trabajo de mecanizado, realización de desbarbado y biselado robóticos, y control de telerobots de estaciones espaciales, múltiples vehículos submarinos autónomos, vehículos terrestres no tripulados, sistemas de automatización de minería de carbón , sistemas de manejo de correo del servicio postal y sistemas de automatización operativa submarina. [2]


Ejemplo de una aplicación RCS-3 de una estación de trabajo de mecanizado que contiene una máquina herramienta, un búfer de piezas y un robot con sistema de visión . RCS-3 produce un gráfico en capas de nodos de procesamiento, cada uno de los cuales contiene un módulo de descomposición de tareas (TD), modelado mundial (WM) y procesamiento sensorial (SP). Estos módulos están ricamente interconectados entre sí por un sistema de comunicaciones.
Conceptos básicos del paradigma de control RCS-1.
Paradigma de control RCS-2.
Paradigma de control RCS-3.
Paradigma de control RCS-4.
Los seis pasos de la metodología RCS para la adquisición y representación del conocimiento.
Software de Sistemas de Control en Tiempo Real.