Имитационная модель на языке GPSS/H системы двухпоточной регулировки агрегатов

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО "Уральский государственный технический университет – УПИ имени первого президента России Б. Н. Ельцина"

Радиотехнический институт - РТФ

Кафедра автоматики и информационных технологий

              Оценка проекта              

              Члены комиссии             

Имитационная модель на языке GPSS/H

системы двухпоточной регулировки агрегатов

Курсовой проект по дисциплине "Моделирование"

                                    Задание № 10
                           Пояснительная записка

Руководитель                            _____________________

Студент                           

                      ________________    ___________________

                                (подпись)                                                                         (дата сдачи)

2010

Оглавление

Описательно – содержательная модель системы и цели моделирования

Концептуальная модель системы

Разработка программы GPSS/H – модели и цифровых экспериментов.

Программа моделирования на GPSS/H.

Описание используемых ФЭЯ в соответствии с концептуальной схемой

Получение и обработка результатов цифровых экспериментов.

Установившиеся значения требуемых показателей

Таблица сходимости относительных показателей к единице

Гистограмма времени пребывания агрегатов на участке

Заключение

Библиографический список

Приложение

Описательно – содержательная модель системы и цели моделирования

На регулировочный участок цеха через случайные интервалы времени поступают по два агрегата в среднем через (τвх)ср = 60 мин. Первичная регулировка осуществляется для двух агрегатов одновременно и занимает в среднем (τ1)ср = 30 мин. Если в момент прихода агрегатов предыдущая пара еще не обработана, поступившие агрегаты на регулировку не принимаются. Агрегаты после первичной регулировки и агрегаты, получившие отказ, поступают в промежуточный накопитель. Из накопителя агрегаты, прошедшие первичную регулировку, поступают попарно на вторичную регулировку, которая выполняется в среднем за (τ2)ср = 30 мин, а не прошедшие первичную регулировку поступают на полную, которая занимает (τ3)ср = 50 мин для одного агрегата. Все величины, заданные средними значениями, распределены экспоненциально.

Разработать по концептуальной модели программную модель системы с использованием ЯИМ GPSS/H. Экспериментально оценить требуемую емкость промежуточного накопителя. Найти максимально допустимую среднюю длительность (τ'3)ср полной регулировки при емкости промежуточного накопителя 80 агрегатов. Определить при (τ3)ср=0,95(τ'3)ср коэффициент отказа в первичной регулировке, максимальную абсолютную загрузку накопителя и его частичную относительную загрузку агрегатами, нуждающимися в полной регулировке, дать гистограмму времени пребывания агрегатов на участке, оценить минимальное модельное время, обеспечивающее достоверность результатов с погрешностью не хуже 5%.

Концептуальная модель системы

ФЭК 1 «Вход» моделирует экспоненциальное распределение интервалов времени поступления пар агрегатов каждые (τвх)ср = 60 мин.

ФЭК 2 «Разветвление путей движения агрегатов» моделирует перенаправление агрегатов в ФЭК в промежуточный накопитель, если ОУ 1 занято.

ФЭК 3 «1-канальное ОУ1» моделирует первичную регулировку пары агрегатов.

ФЭК 4 «Накопитель Н1» моделирует очередь агрегатов на вторичную обработку.

ФЭК 5 «1-канальное ОУ2» моделирует вторичную регулировку пары агрегатов.

ФЭК 6 «Копировать» моделирует разделение пары агрегатов на два отдельных агрегата.

ФЭК 7 «Табулировать» моделирует подсчет времени пребывания агрегатов на регулировочном участке.

ФЭК 8 «Выход» моделирует выход агрегатов с регулировочного участка.

ФЭК 9 «Копировать» моделирует разделение пары агрегатов на два отдельных агрегата.

ФЭК 10 «Накопитель Н2» моделирует очередь агрегатов, требующих полной регулировки.

ФЭК 11 «1-канальное ОУ3» моделирует полную регулировку агрегатов (каждого в отдельности).

2

Рис.1. КС регулировочного участка

Разработка программы GPSS/H – модели и цифровых экспериментов.

Программа моделирования на GPSS/H.

Алгоритм программы на языке имитационного моделирования GPSS/H строится по концептуальной схеме модели.

Программирование накопителей Н1 и Н2 необходимо, т.к. в цели моделирования входит определение относительной загрузки накопителя Н2.

Ниже приведена копия листинга разработанной в соответствии с концептуальной схемой программы, где , зерно ГСЧ 10*105.

        1     1                               SIMULATE

        2     2                              

        3     3                 1              TABLE M1,0,3,30                            *инициализация таблицы 1

        4    4                 1               STORAGE 100                                          *инициализация накопителя н1

        5     5                 2              STORAGE 100                                          *инициализация накопителя н2

        6     6                 

        7     7                                  RMULT 10E5                                          *установка значения зерна ГСЧ

        8     8                 

        9     9              1                GENERATE RVEXPO(1,60)              *вход пар агрегатов на регулировочный участок

       10    10              2                TRANSFER BOTH,,ME2                            *если оу1 занято, направить агрегаты в н1

       11    11                 

       12    12              3                SEIZE 3                                          *пара агрегатов поступает на первичную регулировку

       13    13              4                ADVANCE RVEXPO(1,30)              *моделирование задержки на первичную регулировку

       14    14              5                RELEASE 3                                          *пара агрегатов выходит из устройства первичной регулировки

       15    15                 

       16    16              6                TRANSFER BOTH,,ME5                            *останов моделирования при переполнении н1

       17    17                 

       18    18              7                ENTER 1,2                                          *пара агрегатов попадает в накопитель н1, занимает 2 места

       19    19              8                SEIZE 4                                          *пара агрегатов попадает на вторичную регулировку

       20    20              9                LEAVE 1,2                                          *пара агрегатов выходит из накопителя н1, освобождает 2 места

       21    21             10                ADVANCE RVEXPO(1,30)              *моделирование задержки на вторичную регулировку

       22    22             11                RELEASE 4                                          *пара агрегатов выходит из устройства вторичной регулировки

       23    23                 

       24    24             12                SPLIT 1,ME3                                          *пара агрегатов становится двумя отдельными агрегатами

       25    25             13                TRANSFER ,ME3                            *безусловный переход по метке

       26    26                              

       27    27             14  ME2              SPLIT 1,ME4                                          *пара агрегатов становится двумя отдельными агрегатами

       28    28                              

       29    29             15  ME4              TRANSFER BOTH,,ME5                            *останов моделирования при переполнении н1

       30    30                              

       31    31             16                ENTER 1                                          *агрегат попадает в накопитель н1

       32    32             17                ENTER 2                                          *агрегат попадает в накопитель н2

       33    33             18                SEIZE 5                                          *агрегат поступает на полную регулировку

       34    34             19                LEAVE 2                                          *агрегат выходит из накопителя н2

       35    35             20                LEAVE 1                                          *агрегат выходит из накопителя н1

       36    36             21                ADVANCE RVEXPO(1,50)              *моделирование задержки на полную регулировку

       37    37             22                RELEASE 5                                          *агрегат выходит из устройства полной регулировки

       38    38                 

       39    39             23  ME3              TABULATE 1                                          *записать в таблицу значение

       40    40                 

       41    41             24                TERMINATE                                          *агрегат выходит из регулировочного участка

       42    42             25                GENERATE 1E7                            *установка времени моделирования

       43    43                              

       44    44             26  ME5              TERMINATE 1                           

       45    45                               START 1

       46    46                               END

2

Описание используемых ФЭЯ в соответствии с концептуальной схемой

ФЭК 1 «Вход» моделируется ФЭЯ «Вход», программируемый блоком GENERATE.

ФЭК 2 «Разветвление путей движения агрегатов» моделируется при помощи ФЭЯ TRANSFER BOTH (при запрете направить по метке), программируется блоком TRANSFER.

ФЭК 3 «1-канальное ОУ1» моделируется при помощи ФЭЯ FACILITY, программируется парой блоков SEIZE и RELEAZE с вложением в них ФЭЯ «Задержка» (блок ADVANCE).

ФЭК 4 «Накопитель Н1» моделируется при помощи ФЭЯ STORAGE, программируется парой блоков ENTER и LEAVE.

ФЭК 5 «1-канальное ОУ2» моделируется при помощи ФЭЯ FACILITY, программируется парой блоков SEIZE и RELEAZE с вложением в них ФЭЯ «Задержка» (блок ADVANCE).

ФЭК 6 «Копировать» моделируется при помощи ФЭЯ SPLIT (расщепить), программируется блоком SPLIT.

ФЭК 7 «Табулировать» моделируется ФЭЯ «занести СЧА в таблицу», программируется картой TABLE и блоком TABULATE.

ФЭК 8 «Выход» моделируется ФЭЯ «В              ыход», программируемый блоком TERMINATE.

ФЭК 9 «Копировать» моделируется при помощи ФЭЯ SPLIT (расщепить), программируется блоком SPLIT.

ФЭК 10 «Накопитель Н2» моделируется при помощи ФЭЯ STORAGE, программируется парой блоков ENTER и LEAVE.

ФЭК 11 «1-канальное ОУ3» моделируется при помощи ФЭЯ FACILITY, программируется парой блоков SEIZE и RELEAZE с вложением в них ФЭЯ «Задержка» (блок ADVANCE).

Получение и обработка результатов цифровых экспериментов.

Установившиеся значения требуемых показателей

Цели моделирования предполагают экспериментальное определение следующих показателей:

1.   требуемая емкость (минимальная) промежуточного накопителя;

2.   при емкости накопителя 80 агрегатов определить:

1)  максимально допустимую среднюю длительность (τ'3)ср полной регулировки агрегатов;

2)  при (τ3)ср=0,95(τ'3)ср определить:

a)  коэффициент отказа в первичной регулировке;

b)  максимальную абсолютную загрузку накопителя;

c)  его частичную относительную загрузку агрегатами, нуждающимися в полной регулировке,

Протоколы экспериментов приведены ниже. Возьмем , тк , а реальная техника работает в непрерывном режиме .

1.   Поиск минимальной емкости промежуточного накопителя: