2013-11 ГОРБАЧЕВСКАЯ Моделирование / КР / Коментарии к курсовой работе по моделированию
.docТема курсовой работы: Моделирование разливной линии
Задание: Разработать имитационную модель разливной линии.
Исходные данные:
Имеется некоторая конвейерная автоматизированная линия по выпуску баночек фруктового сока. Пустые баночки для фруктового сока поступают в первый накопитель автоматизированной линии А±В секунд. После этого в них автоматически заливается сок. Одновременно может заливаться лишь одна баночка, на что расходуется F секунд. Затем баночки поступают в накопитель 2 выполнения операции закупоривания. Для этого расходуется С секунд времени на каждую баночку. Одновременно может обрабатываться одна баночка. Затем они поступают в третий накопитель для следующей операции. В конце конвейера баночки устанавливаются в ящики. Время установки одной баночки представляет собой равномерно распределенную случайную величину в интервале D±E секунд. Одновременно может устанавливаться не более двух баночек.
Начальные условия: В начале смены в накопителе 2 находятся G баночек, а в накопителе 3 – K баночек.
Цель моделирования: Определить какие размеры должны иметь накопители с номерами, указанными в таблице соответственно варианту. Промоделировать работу линии на протяжении одной смены (N часов).
Содержание
1. Постановка целей и задач, описание объекта моделирования
1.1 Цели исследования (моделирования)
- Определить какие размеры должны иметь накопители с номерами.
- Промоделировать работу линии на протяжении одной смены (N часов).
1.2 Задача
Разработать имитационную модель разливной линии
1.3 Описание объекта как формальной модели
X- входные данные
H- собственные параметры объекта
Y- наблюдаемые характеристики
V- внешние воздействия
1.4 Структурная схема
Объект состоит из:
Прибор П1 по разливу сока в баночки.
Прибор П2 для закупоривания баночек.
Прибор П3 для установки баночек сока в ящики.
1.5 Функциональная схема
Для выполнения первой операции по заполнению баночек фруктовым соком работает конвейер с частотой А±В секунд.
Описание функций прибора П1: Накопитель1 собирает очередь для выполнения первой операции. Фруктовый сок заливается в баночки. Операция1 выполняется F секунд. Одновременно может обрабатываться одна баночка.
Описание функций прибора П2: В начале смены в накопителе2 находятся G баночек. Накопитель2 собирает очередь для выполнения второй операции. Баночки с фруктовым соком закупориваются. Операция2 выполняется С секунд. Одновременно может обрабатываться одна баночка.
Описание функций прибора П3: В начале смены в накопителе 3 находятся K баночек.
Накопитель3 собирает очередь для выполнения третьей операции. Баночки с фруктовым соком устанавливаются в ящики. Операция3 выполняется D±E секунд. Одновременно может устанавливаться не более двух баночек.
2. Анализ возможных подходов решения поставленной задачи
В имитационном моделировании используются дискретные, непрерывные и комбинированные модели.
В настоящее время для моделирования информационных систем существуют различные методы: D-схемы (для непрерывно-детерминированных моделей), Q-схемы (для непрерывно-стахостических моделей), F-схемы (для дискретно-детерминированных моделей), P-схемы (для дискретно стахостических моделей), N-схемы (для сетевых моделей) и другие методы. Характерным для данной системы является случайное появление заявок (требований) обслуживания и завершение обслуживания в случайные моменты времени, то есть ее функционирование носит стахостический характер.
Выбор математической схемы из шести возможных проведем по параметрам X,Y.V,H (пункт 1.3 курсовой работы). Входные параметры X являются случайно распределенными (последовательно), то могут быть выбраны две схемы P и Q.
Так как процесс является непрерывным (по параметру время), то из двух схем P и Q выбираем Q. Вывод: для существующей информационной системы массового обслуживания наиболее подходящим методом моделирования является Q-схемы.
3. Разработка концептуальной модели
Разработаем систему массового обслуживания. При анализе основных функций системы (пункт 1.5 данной курсовой работы) выявили:
- каждая операция состоит их очереди ожидания обслуживания заявки H, и обслуживание заявки K;
- к каждой операции направлен поток w – поток поступления баночек;
- от каждого накопителя к элементу обслуживания заявки направлен поток u- поток обслуживания.
- источник подачи потока заявок И формирует первый w1 поток поступления баночек для операции П1;
- после выполнения последней операции П3 формируется y- поток ящиков.
Динамические элементы схемы: потоки w, потоки u, поток y.
Статические элементы: генератор потока И, устройства К, накопители Н.
* описать математическую модель теории массового обслуживания, для того чтобы в дальнейшем сравнить с результатами моделирования и определить адекватность модели.
4. Выбор программных средств моделирования
Машинная реализация модели
Исходя из требований к объекту (пункт 1) и математической модели/концептуальной схемы (пункт 3) программное обеспечение должно обладать следующими возможностями:
- обработка случайных процессов;
- возможность наблюдения за работой объекта в режиме машинного времени;
- сжатое наблюдение за объектом и т.д.
Эти возможности включает в себя GPSS.
5. Машинная реализация модели
5.1 Построение схемы работы объекта в символике языка GPSS
Построим Qсхему работы объекта
5.2 Программная реализация модели на языке GPSS
Необходимо поставить в соответствие элементам Qсхемы блоки программы.
5.3 Доказательство адекватности модель
Построение временных диаграмм или математической модели. И сравнение полученных результатов с отчетом работы модели на языке GPSS. Результаты представить в виде таблицы
6. Организация эксперимента
6.1 Определение гипотезы эксперимента
В зависимости от цели исследования строим не менее одной гипотезы.
А: Если ускорить процесс заливки баночек соком до …. то очередь Н1 сократится, поизводительность К2 выростет.
В:
С:
6.2 План эксперимента
Заменим одноканальное устройство К2 на многоканальное.
К2=2канала
К2=3 канала.
6.3 Количество экспериментов
* При поиске оптимального параметра меняем только один параметр. При проверке параметров — меняем несколько параметров одновременно. (в соответствии с целью работы)
7. Результаты эксперимента
Отчеты по работе модели и измененной модели
Выводы по всем гипотезам