Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

IPhone 2g 8gb с нерабочим сенсорным экраном

Содержание

Введение…………………………………………………….…….….………4

Анализ технического задания……………………………….….…….…5
Выбор и обоснование алгоритмов………………………………………7
Описание математической модели……………………………………...9
Описание инструментария……………………………………...……….10
Описание пользовательского интерфейса……………….……………..11
Описание результатов моделирования…………………………………17

Заключение …………………………………………………..…….….…...18

Список используемых источников………………………..………………19

Приложение А…………………………………….………………………..20

Приложение Б………………………………………….…….….………….21

Приложение В……………………………………..…..….….……………..22

Приложение Г……………………………………..………………………..25

Введение

В настоящее время нельзя назвать область человеческой деятельности, в которой в той или иной степени не использовались бы методы моделирования. Особенно это относится к сфере управления различными системами, где основными являются процессы принятия решений на основе полученной информации.

Основная ценность имитационного моделирования состоит в применении методологии системного анализа. Оно разрешает осуществить исследование анализируемой или проектируемой системы по схеме операционного исследования, которое содержит взаимосвязанные этапы:

- содержательная постановка задачи;

- разработка концептуальной модели;

- разработка и программная реализация имитационной модели;

- проверка правильности, достоверности модели и оценка точности результатов моделирования;

- планирование и проведение экспериментов;

- принятие решений.

Темой данного проекта является моделирование работы регулировочного участка цеха. В процессе реализации необходимо разработать Q-схему (алгоритм работы), определить загрузку и вероятность отказа системы, написать программу на языке GPSS и выполнить моделирование. По окончанию моделирования осуществляется проверка достоверности результатов, производится их анализ и делается соответствующий вывод.

1 Анализ технического задания

В соответствие с исходными данными к проекту необходимо выполнить моделирование следующего процесса:

На регулировочном участке цеха выполняются регулировка агрегатов, поступающих по два в среднем через 30 мин. Первичная регулировка осуществляется для двух агрегатов одновременно и занимает около 30 мин. Если в момент прихода агрегатов предыдущая партия не была обработана, поступившие агрегаты на регулировку не принимаются. Агрегаты после первичной регулировки, получившие отказ, поступают в промежуточный накопитель. Из накопителя агрегаты, прошедшие первичную регулировку, поступают попарно на вторичную регулировку, которая выполняется в среднем за 30 минут, а не прошедшие первичную регулировку поступают на полную, которая занимает 100 минут для одного агрегата. Все величины, заданные средними значениями, распределены экспоненциально.

Смоделировать работу участка в течение 100 ч. Определить вероятность отказа в первичной регулировке и загрузку накопителя агрегатами, нуждающимися в полной регулировке. Определить параметры и ввести в систему накопитель, обеспечивающий безотказное обслуживание поступающих агрегатов.

Необходимо:

- Смоделировать работу участка в течении 100 часов.

- Найти вероятность отказа в первичной регулировке и загрузку накопителя агрегатами, нуждающимся в полной регулировке.

- Определить параметры и ввести в систему такой накопитель, чтобы обслуживание было безотказное.

Исходя из условия задачи в данной СМО можно выделить:

1) входные данные:

На регулировочный участок цеха через случайные интервалы времени поступают по два агрегата в среднем через каждые 30 мин, распределённых экспоненциально.

2) внутренние данные

В системе моделирования регулировочного участка по заданию необходимо: два прибора (первичная и вторичная, которая может быть также полной), промежуточный накопитель (для агрегатов, получивших отказ в первичной обработке), накопитель для деталей, прошедших первичную обработку.

3) выходные данные

Вероятность отказа в первичной регулировке и загрузку накопителя агрегатами, нуждающимися в полной регулировке, параметры и ввести в систему накопитель, обеспечивающий безотказное обслуживание поступающих агрегатов.

Для решения этой задачи необходимо построить модель системы с использованием языка GPSS и системы моделирования GPSS World. Данный язык выбран ввиду того, что в нем присутствует достаточное количество готовых блоков для решения задачи моделирования, реализован таймер машинного времени и присутствует гибкая система сбора статистических данных.

2 Выбор и обоснование алгоритмов

Концептуальная модель отображает основные элементы системы массового обслуживания: источник заявок, приборы, очереди и связи между ними. Кроме того, концептуальная модель содержит основные параметры элементов системы массового обслуживания, например название прибора и время задержки транзакта в нем. Для данной задачи концептуальная модель выглядит следующим образом:

Рисунок 1.- Q-схема

Описание Q-схемы:

В системе имеется источник заявок, имитирующий поступление агрегатов. Если прибор первичной регулировки не занят, то партия поступает на регулировку, если занят – то в промежуточный накопитель. После первичной регулировки партия из 2 агрегатов поступает в накопитель, а с него на вторичную регулировку. Детали, не проходившие первичную регулировку (т.е. детали из промежуточного накопителя), поступают на прибор вторичной обработки, но регулировку проходит на нём полная. После вторичной (полной) регулировки агрегаты покидают систему. Приборы в системе используются многоканальные, накопитель используются без оговоренной размерности.

В качестве типовой математической схемы применяется Q-схема, состоящая из одного источника (И), накопителей (Н,Нп), трех каналов (К1, К2, К3), двух клапанов (рисунок 2).

Кп

Нп

Рисунок 2.

В данной концептуальной модели использованы следующие обозначения:

И – источник, К - канал, Н – накопитель;

Нп– накопитель полной регулировки;

Н2– накопитель 2-й регулировки;

Кп– прибор полной регулировки;

К1– прибор 1-й регулировки;

К2 – прибор 2-й регулировки.

Источник И имитирует поступающие на участок агрегаты. Если прибор К1 занят, то клапан 1 перенаправляет агрегаты в накопитель Нп для полной регулировки. Из Нп агрегаты поступают по одному в Кп. Через И поступает очередная заявка и К1 свободен то К1 обработав агрегаты направляет их в Н2. Из Н2 агрегаты по 2 поступают в К2, если К2 не занят.

Концептуальная модель при нахождении оптимального накопителя

И Н1 К1 Н2 К2

Данная модель рассматривается если мы нашли такой накопитель Н1 при котором агрегаты не сбрасываются, т.е. не нуждаются в полной регулировке.

3 Описание математической модели

Моделируемая система является однофазной многоканальной с ограничением времени ожидания.

После генерации заданий в источнике И, следует их запуск при помощи дисплея, канал К1, работая на нем 55±35 сек. После запуска задание поступают в накопитель Н, а затем в клапан 1, который управляется каналом К2. Если в канале К2 выполняется задание с более высоким приоритетом, то задание поступает в накопитель Н. Если канал К2 свободен, или обрабатывается задание с более низким приоритетом, то начинается обработка поступившего задания в течении 130±40 сек. После обработки задание поступает в канал К3, где выводится на печать в течении 35±13 сек. Затем задание поступает в канал К4, где производится анализ задания в течение 65±23 сек. Клапан 2 принимает задания от канала К4, управляется соответствующим каналом, при этом выполнение задания либо заканчивается NВЫП1,2,3, либо отправляется в накопитель Н для повторной обработки.

Рис. 3.1 Концептуальная модель в виде Q-схемы

Формальная модель системы:

Q = { И, Н, К1, К2, К3, К4, NВЫП1,2,3, кл1, кл2}.

Согласно разработанной концептуальной модели окончательные гипотезы и предположения совпадают с ранее принятыми. Выбранная процедура аппроксимации определения средних значений выходных переменных соответствует реальным случайным процессам, протекающим в системе массового обслуживания.

Описание инструментария.

На регулировочный участок цеха поступают по два агрегата и проверяется, свободна ли первичная регулировка. Если нет, то агрегаты поступают в промежуточный накопитель. Затем, либо поступает на полную регулировку, либо поступают на вторичную регулировку. Далее идет регулировка, которая составляет для вторичной 30 мин., а для полной 100 мин

Переменные и параметры.

В качестве агрегатов в рамках данной модели будут рассматриваться транзакты.

PROMNAK – промежуточный накопитель, для агрегатов, получивших отказ в первичной обработке.

NAK – накопитель перед вторичной регулировкой.

VEROYAT – вероятность отказа в первичной регулировке.

OBSH – общее количество отрегулированных агрегатов.

PERVREG – прибор первичной регулировки.

VTORREG – прибор вторичной регулировки.

Комментарии к программе.

Подробные комментарии приведены в тексте программы в конце данного документа. Однако стоит отметить, что в рамках модели, минимальной (и основной) единицей времени является минута; а также то, что транзакт не попадает в очередь, если она отсутствует и есть место в машинном зале.

Описание пользовательского интерфейса.

Основные этапы моделирования в системе GPSSW

Система GPSSW достаточно проста в изучении и универсальна в применении.

Эффективное использование системы предусматривает выполнение ряда этапов;

Постановка задачи
Выявление основных особенностей.
Создание имитационной модели процесса.
Представление имитационной модели в системе GPSSW.
Моделирование системы.

Рассмотрим подробнее каждый из этапов.

Постановка задачи

Постановка задачи - это этап содержательного описания процесса моделирования с указанием числовых значений работы тех или иных составляющих исследуемого процесса. На этом этапе указывается, что необходимо определить. Исследование самых разнообразных систем и процессов методом имитационного моделирования заключается в определении происходящих в системе событий. Чтобы облегчить это определение, целесообразно первоначально графически изобразить процесс функционирования системы и выделить в нем характерные события. Поведение требования в моделируемой системе не является независимым, оно обусловливается событиями, в которых принимают участие и другие требования. Сам же процесс имитации должен отображать хронологию событий в последовательности, имеющей место в реальном процессе.

Основными элементами системы моделирования GPSSW являются стандартные компоненты реальных систем и процессов: каналы обслуживания (приборы), очереди, накопители, переключатели, требования и др. Достаточный набор подобных компонентов и программная реализация их функционирования позволяют моделировать самые разнообразные системы и процессы. Использование же элементами системы количественных параметров в виде констант, переменных, функций, сохраняемых величин позволяет исследовать большое многообразие систем.

Выявление основных особенностей

На этом этапе определяют:

• характер функционирования системы (непрерывная или дискретная система);

• потоки поступления требований в систему (регулярные, случайные или смешанные);

• число требований, поступающих в один момент времени (ординарный или неординарный поток);

• характер взаимодействия смежных требований в потоке (с последействием или нет);

• характер поведения требований, поступающих в систему на обслуживание (с отказами, с ограниченным ожиданием или с ожиданием без ограничения);

• способ выбора требований на обслуживание (с приоритетом, по мере поступления, случайно, последний обслуживается первым). Иногда в таком случае говорят о дисциплине обслуживания;

• время обслуживания требований (детерминированное или случайное);

•число каналов обслуживания (одноканальная или многоканальная система);

•число фаз обслуживания (однофазная или многофазная система);

•однородность требований, поступающих на обслуживание (однородные и неоднородные);

•связь выходных и входных потоков (замкнутая или разомкнутая система).

На этом этапе следует определить продолжительность моделирования системы, выбрать способы представления тех или иных данных. Здесь же осуществляется декомпозиция сложного моделируемого процесса на ряд простых сегментов, чтобы их описание могло быть выполнено достаточно просто и наглядно. При этом следует максимально использовать встроенные процедуры, имеющиеся в системе. Это значительно упрощает процесс построения и исследования модели.

Создание имитационной модели процесса

На этом этапе необходимо подробно изложить все действия, связанные с функционированием той или иной системы, возможно, с помощью циклических процедур. Надо указать, какая входная информация требуется и как она будет использована соответствующими операторами системы.

Процесс моделирования начинается с создания исходной модели на языке имитационного моделирования GPSS. Самый простой способ начать моделирование -это использование, а затем и модернизация существующей модели. В папке C:\Program Files\Minuteman Software\GPSS World Student Version\Samples Models имеется большой набор типовых примеров для обучения моделированию. Инструкции к моделям могут находиться в нескольких текстовых объектах. Процесс моделирования начинается с открытия текстового объекта (файла), если он присутствует в модели. Для обращения к текстовому объекту в модели используется оператор INCLUDE, далее следует имя текстового файла с расширением .txt, записываемое в двойных кавычках.

Исходная модель - это определенный набор (список) операторов модели. Оператором модели может быть оператор языка имитационного моделирования GPSS, процедура языка программирования PLUS или определение PLUS-экспе-римента.

На втором этапе создается имитационная модель с помощь транслятора системы GPSSW. Результатом трансляции программы является объект моделирования блочной структуры.

Трансляцию исходной модели можно выполнить двумя способами.

Первый способ:

• щелкните по пункту Command главного меню. Появится выпадающее меню;

•щелкните по пункту Create Simulation или Retranslate. Появится окно JOURNAL, в котором указываются дата и время начала и окончания трансляции исходной модели.

Второй способ: нажмите комбинацию клавиш Ctrl+Alt+S для трансляции или Ctrl+Alt+R для перетрансляции программы.

Если в процессе трансляции в программе обнаруживаются синтаксические ошибки, то их можно исправить. Для этого:

• щелкните по пункту Search (Поиск) главного меню. Появится выпадающее меню;

•щелкните по пункту Next Error (Следующая ошибка).

После выполнения этих действий курсор мыши каждый раз устанавливается на очередной ошибке. Эти действия проводятся до тех пор, пока не будут устранены все выявленные ошибки. При этом курсор мыши циклически проходит список всех выявленных транслятором ошибок.

Моделирование системы

Как только все синтаксические ошибки будут устранены, можно послать оттранслированную модель на выполнение. Для этого:

• щелкните по пункту Command главного меню. Появится выпадающее меню;

•щелкните по пункту START. Появится диалоговое окно Start Command, в котором можно определить режим моделирования. После определения режима моделирования щелкните по кнопке ОК. Появится окно JOURNAL, в котором указываются дата и время начала и окончания процесса моделирования оттранслированной модели, а затем - окно REPORT с результатами имитационного моделирования.

Можно послать инструкции для моделирования тремя способами:

•используя наиболее общие команды, перечисленные в выпадающем меню пункта Command главного меню;

•щелкнув по пункту Custom в выпадающем меню пункта Command главного меню. Появится диалоговое окно Simulation Command, где можно напечатать любую инструкцию для моделирования, даже PLUS-процедуру, и послать ее

•существующему объекту моделирования;

•используя набор функциональных клавиш с собственным набором команд. Это можно сделать через пункты главного меню Edit и выпадающего меню Settings в главном окне системы. После нажатия соответствующей функциональной клавиши объекту моделирования посылается определенная команда.

Комплексные процедуры и длинные списки команд могут также быть посланы с помощью команды INCLUDE (Включить), связанной с предварительно созданным текстовым объектом.

Команды управления моделированием могут быть вставлены в имитационную модель, или их можно интерактивно ввести в процессе моделирования. Для этого:

•щелкните по пункту Command главного меню. Появится выпадающее меню;

•Щелкните по пункту Custom. Появится диалоговое окно Simulation Custom;

• введите в поле диалогового окна нужную команду управления и щелкните по кнопке ОК.

Пункты (команды) выпадающего меню пункта Command главного меню становятся активными после транслирования исходной модели.

Команда START используется для запуска процесса моделирования. Эта команда может быть введена в модели или в интерактивном режиме.

Многократное моделирование может быть выполнено с использование последовательности управляющих операторов RESET, CLEAR и START.

Остановить процесс моделирования можно несколькими способами:

•щелкните по пункту Command главного меню, а затем - по пункту Halt (Остановить) выпадающего меню;

•нажмите комбинацию клавиш Ctrl+Alt+H;

•нажмите на функциональную клавишу F4;

•щелкните по пункту Command главного меню, а затем - по пункту Custom выпадающего меню. Появится диалоговое окно Simulation Custom. Введите в поле диалогового окна команду HALT и щелкните по кнопке ОК;

•используйте командный файл.

Вы можете возобновить моделирование, используя команду CONTINUE или STEP.

Интерактивные команды HALT и SHOW выполняются в момент их ввода, а другие команды ставятся в очередь. Они помещаются в конце списка команд, которые еще не были закончены к моменту ввода. Когда оператор процедуры языка PLUS посылается в интерактивном режиме, процедура регистрируется в пределах моделирования. После этого процедура может быть вызвана из любого PLUS-выражения. Если процедура с тем же именем уже существует в пределах моделирования, она переопределяется.

Описание результатов моделирования.

Согласно заданию, необходимо определить вероятность отказа в первичной регулировке и загрузку накопителя агрегатами, нуждающимися в полной регулировке. Определить параметры и ввести в систему накопитель, обеспечивающий безотказное обслуживание поступающих агрегатов.

Вероятность отказа в первичной регулировке = 1.593

Вероятность больше 1 показывает, что прибор вторичной (полной) обработки не справляется с загрузкой.

Загрузку накопителя агрегатами, нуждающимися в полной регулировке:

- максимальное количество агрегатов в очереди = 153

- среднее значение = 153

Для безотказного обслуживания поступающих агрегатов, необходимо поставить накопитель на 153/2=72,5. Округляем до 72 агрегатов.

Заключение

В результате данного курсового проектирования разработана модель работы СМО, позволяющая оценить характеристики системы.

Для проверки работоспособности и определения характеристик процесса был спланирован и проведен вычислительный эксперимент с последующим анализом его результатов. Проведенный перед построением модели анализ системы позволил учесть все особенности хода процесса, выделить и описать входные и выходные данные для модели.

Была смоделирована СМО в среде GPSS, посчитаны параметры моделируемой СМО, разработана и описаны Q-схема. Проанализированы результаты моделирования, произведены необходимые расчеты.

Список используемых источников

Алтаев А.А. Имитационное моделирования на языке GPSS: методическое пособие. – Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2002. – 77 с.
Бершадская Е.Г. Моделирование: учеб. пособие. – Пенза: Изд-во ПТИ, 2002. – 147 с.
Медведев Н.В., Пособие по моделированию на GPSS. – М., 2001.
Прикладная экономика: Учеб. пособие для учащихся ст. классов: Пер. с англ./ Junior Achievement. – М.: «ПРИН-ДИ» 1993. – 224 с.
Советов Б.Я., Яковлев С.А., Моделирование систем. Курсовое проектирование. – М., 1998.
Томашевский В., Жданова Е., Имитационное моделирование в среде GPSS. – М.: Бестселлер, 2003. – 416 с.
Материалы web-сайта http://www.gpss.ru

Приложение А

Блок-схема.

Приложение Б

Листинг программы на языке GPSS

EXPO FUNCTION RN1,C12 ;

0,0 /.2,.222 /.4,.509 /.6,.915 /.75, 1.38 /.84, 1.83

.9, 2.3 /.94, 2.81 /.96, 3.2 /.98, 3.9 /.995, 5.3 /.998, 7

PERVREG STORAGE 2

VTORREG STORAGE 2

VER FVARIABLE X$OTK/X$OBSH

GENERATE 30,FN$EXPO

ASSIGN 1,2

ASSIGN 2,100

TEST NE X$SLUZH,2,OTKAZ

SPLIT 1

ASSIGN 1,1

ASSIGN 2,30

ENTER PERVREG,1

SAVEVALUE SLUZH,2

ADVANCE 30,FN$EXPO

LEAVE PERVREG,1

SAVEVALUE SLUZH,0

QUEUE NAK

ENTER VTORREG,P1

DEPART NAK

REGUL ADVANCE P2,FN$EXPO

LEAVE VTORREG,P1

SAVEVALUE OBSH+,1

SAVEVALUE VEROYAT,V$VER

TERMINATE

OTKAZ SAVEVALUE OTK+,2

SPLIT 1

QUEUE PROMNAK

ENTER VTORREG,P1

DEPART PROMNAK

TRANSFER,REGUL

GENERATE 6000

TERMINATE 1

Приложение В

Листинг программы на языке GPSS с комментариями

1. функция для задания экспоненциального распределения

EXPO FUNCTION RN1,C12 ;

0,0 /.2,.222 /.4,.509 /.6,.915 /.75, 1.38 /.84, 1.83

.9, 2.3 /.94, 2.81 /.96, 3.2 /.98, 3.9 /.995, 5.3 /.998, 7

2. указываем, что первичная регулировка может выполняться с 2 агрегатами

PERVREG STORAGE 2

3. указываем, что вторичная регулировка может выполняться с 2 агрегатами

VTORREG STORAGE 2

4. переменная для определения вероятности отказов

VER FVARIABLE X$OTK/X$OBSH

5. время поступления агрегатов

GENERATE 30,FN$EXPO

6. в первом параметре транзакта указываем, что одновременно может обрабатываться только 1 агрегат

ASSIGN 1,2

7. во втором указываем, что полная регулировка занимает 100 мин

ASSIGN 2,100

8. если первичная обработка занята, то отправляем агрегаты на отказ

TEST NE X$SLUZH,2,OTKAZ

9. создать копию транзакта, чтобы в поступившей партии было 2 агрегата

SPLIT 1

10. в первом параметре транзакта указываем, что одновременно может обрабатываться 2 агрегата

ASSIGN 1,1

11. во втором указываем, что вторичная регулировка занимает 30 мин

ASSIGN 2,30

12. занять прибор первичной регулировки

ENTER PERVREG,1

13. указать в ячейке памяти, что 2 агрегата заняли прибор

SAVEVALUE SLUZH,2

14. время первичной регулировки

ADVANCE 30,FN$EXPO

15. освободить прибор первичной регулировки

LEAVE PERVREG,1

16. указать в ячейке памяти, что 2 агрегата покинули прибор

SAVEVALUE SLUZH,0

17. занять накопитель перед вторичной регулировкой

QUEUE NAK

18. занять прибор вторичной регулировки

ENTER VTORREG,P1

19. покинуть накопитель перед вторичной регулировкой

DEPART NAK

20. время вторичной (или полной) регулировки агрегата

REGUL ADVANCE P2,FN$EXPO

21. освободить прибор вторичной регулировки

LEAVE VTORREG,P1

22. подсчитать общее количество отрегулированных агрегатов

SAVEVALUE OBSH+,1

23. поместить в ячейку памяти значение вероятности

SAVEVALUE VEROYAT,V$VER

24. удалить транзакт

TERMINATE

25. указать, что на отказ поступила партия из 2 агрегатов

OTKAZ SAVEVALUE OTK+,2

26. создать копию транзакта, чтобы в поступившей партии было 2 агрегата

SPLIT 1

27. занять промежуточный накопитель, для агрегатов, получивших отказ в первичной обработке

QUEUE PROMNAK

28. занять прибор вторичной регулировки

ENTER VTORREG,P1

29. покинуть промежуточный накопитель

DEPART PROMNAK

30. отправить на полную (вторичную) регулировку

TRANSFER,REGUL

31. время работы участка – 100 часов

GENERATE 6000

32. конец программы

TERMINATE 1

Приложение Г

Отчет GPSS

GPSS World Simulation Report - Untitled Model 3.1.1

Friday, June 21, 2013 10:43:32

START TIME END TIME BLOCKS FACILITIES STORAGES

0.000 6000.000 28 0 2

NAME VALUE

EXPO 10000.000

NAK 10005.000

OBSH 10008.000

OTK 10006.000

OTKAZ 21.000

PERVREG 10001.000

PROMNAK 10007.000

REGUL 16.000

SLUZH 10004.000

VER 10003.000

VEROYAT 10009.000

VTORREG 10002.000

LABEL LOC BLOCK TYPE ENTRY COUNT CURRENT COUNT RETRY

1 GENERATE 213 0 0

2 ASSIGN 213 0 0

3 ASSIGN 213 0 0

4 TEST 213 0 0

5 SPLIT 120 0 0

6 ASSIGN 240 0 0

7 ASSIGN 240 0 0

8 ENTER 240 0 0

9 SAVEVALUE 240 0 0

10 ADVANCE 240 0 0

11 LEAVE 240 0 0

12 SAVEVALUE 240 0 0

13 QUEUE 240 159 0

14 ENTER 81 0 0

15 DEPART 81 0 0

REGUL 16 ADVANCE 114 1 0

17 LEAVE 113 0 0

18 SAVEVALUE 113 0 0

19 SAVEVALUE 113 0 0

20 TERMINATE 113 0 0

OTKAZ 21 SAVEVALUE 93 0 0

22 SPLIT 93 0 0

23 QUEUE 186 153 0

24 ENTER 33 0 0

25 DEPART 33 0 0

26 TRANSFER 33 0 0

27 GENERATE 1 0 0

28 TERMINATE 1 0 0

QUEUE MAX CONT. ENTRY ENTRY(0) AVE.CONT. AVE.TIME AVE.(-0) RETRY

NAK 159 159 240 12 59.598 1489.939 1568.357 0

PROMNAK 153 153 186 0 96.177 3102.475 3102.475 0

IPhone 2g 8gb с нерабочим сенсорным экраном