Загрузка...
Учебная работа. Реферат: Моделирование термической обработки шестерней
По дисциплине: Имитационное моделирование экономических действий
На тему: Моделирование тепловой обработки шестерней
Содержание
Введение…………………………………………………………………………………………. 3-4
1.Построение концептуальной модели………………………………………………….. 5
1.1 Постановка задачки………………………………………………………………………… 5
1.2 анализ начальных данных………………………………………………………………. 5
1.3 Создание концептуальной модели…………………………………………………… 6
2. Алгоритмизация модели и ее машинная реализация………………………….. 7
2.1 Построение блок-схемы метода…………………………………………………. 7
2.2 Построение блок-диаграммы………………………………………………………….. 8
2.3 Создание таблицы определений……………………………………………………… 9
3. Входные и выходные потоки……………………………………………………….. 9-10
4. Создание имитационной модели………………………………………………… 10-12
5.Листинг…………………………………………………………………………………………. 13
6. Итоговая информация……………………………………………………………….. 14-15
Заключение………………………………………………………………………………………. 16
Перечень литературы…………………………………………………………………………… 17
Введение
Процессы функционирования разных систем и сетей связи могут быть представлены той либо другой совокупой систем массового обслуживания (СМО) – стохастических, динамических, дискретно-непрерывных математических моделей. исследование черт таковых моделей может -проводиться или аналитическими способами, или методом имитационного моделирования.
Имитационная модель показывает стохастический процесс смены дискретных состояний СМО в непрерывном времени в форме моделирующего метода. При его реализации на ЭВМ делается скопление статистических данных по тем атрибутам модели, свойства которых являются предметом исследовательских работ. По окончании моделирования скопленная статистика обрабатывается, и результаты моделирования получаются в виде выборочных распределений исследуемых величин либо их выборочных моментов.
Сложные функции моделирующего метода могут быть реализованы средствами всепригодных языков программирования (Паскаль, Си), что предоставляет неограниченные способности в разработке, отладке и использовании модели. Спец языки имеют средства описания структуры и процесса функционирования моделируемой системы, что существенно упрощает и упрощает программирование имитационных моделей, так как главные функции и моделирующего метода при всем этом реализуются автоматом.
Спец языки имеют средства описания структуры и процесса функционирования моделируемой системы, что существенно упрощает и упрощает программирование имитационных моделей, так как главные функции и моделирующего метода при всем этом реализуются автоматом. Программки имитационных моделей на специализированных языках моделирования близки к описаниям моделируемых систем на естественном языке, что дозволяет конструировать сложные имитационные модели юзерам, не являющимся проф программерами.
Одним из более действенных и всераспространенных языков моделирования сложных дискретных систем является в истинное время язык GPSS. В качестве объектов языка употребляются аналоги таковых обычных компонент СМО, как заявки, обслуживающие приборы, очереди и т.п.
На индивидуальных компах (ПК ) типа IBM/PC язык GPSS реализован в рамках пакета прикладных программ GPSS/PC и GPSS World. Главный модуль пакета представляет собой интегрирующую среду, включающую кроме транслятора с входного языка средства ввода и редактирования текста и модели, ее отладки и наблюдения за действиями моделирования, графические средства отображения атрибутов модели, также средства скопления результатов моделирования в базе данных и их статистической обработкой. Не считая основного модуля в состав пакета заходит модуль сотворения отчета (GPSSWorld) GPSS/PC, также ряд доп модулей и файлов.
В данном курсовом проекте выполнено проектирование, реализация и анализ результатов выполнения поставленной задачки при помощи программки GPSSWorld.
1 Построение концептуальной модели
1.1. Постановка задачки
На участке тепловой обработки производятся цементация и закаливание шестерен, поступающих через 10 +
5 мин. Цементация занимает 10 +
7 мин., закаливание — 10 +
6 мин. Свойство определяется суммарным временем обработки. Шестерни с временем обработки больше 25 мин. покидают участок, с временем обработки до 25 мин. передаются на повторную закалку.
Смоделировать процесс обработки на участке 400 шестерен. Найти функцию распределения времени обработки и вероятности повторения полной и частичной обработки. При выходе продукции без повторной обработки наименее 90 % обеспечить на участке мероприятия, дающие гарантированный выход продукции первого сорта 90 %.
1.2. анализ начальных данных
При описании тепловой обработки шестерен задано время поступления шестерен — 10 +
5 мин., время цементации — 10 +
7 мин., и время закаливания — 10 +
6 мин. Эти данные являются входными параметрами.
время поступления шестерен на участок тепловой обработки распределено в интервале от 5 до 15 минут, другими словами шестерни с схожей вероятностью могут поступать через интервалы 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, …, 15 минут.
Время цементации распределено в интервале о 3 до 17 минут, другими словами цементация выполняться с интервалом 3, 4, 5, 6, …, 16, 17 минут.
Время закаливания распределено в интервале от 4 до 16 минут, другими словами закаливание выполняться с интервалом 4, 5, 6, …, 15, 16 минут.
Нужно смоделировать процесс обработки 400 шестерен.
Итак, можно прийти к выводу, что начальных данных для моделирования тепловой обработки шестерен довольно.
1.3. Создание концептуальной модели
процесс тепловой обработки шестерен следует:
Поначалу шестерни поступают на 1-ое устройство, которое производит цементацию. Потом на 2-ое устройство, производящее закаливание поступающих опосля цементации шестерен. Опосля обработки покидают участок шестерни, время обработки которых составило больше 25 минут, остальные же, не прошедшие по времени ворачиваются на повторную закалку.
Все составляющие участка тепловой обработки можно представить в последующем виде:
Рис.1 Мировозренческая модель в виде блок-схемы
2. Алгоритмизация модели и ее машинная реализация
2.1. Построение блок – схемы метода
2.2. Построение блок – диаграммы
2.3. Составление таблицы определений
Таблица 1 — Таблица определений:
Элементы
GPSS
Интерпретация
свойства
1
Устройство, производящее цементацию
время цементации 10 +
5 мин.
2
Устройство, производящее закаливание
время закаливания 10 +
6 мин.
3. Входные и выходные потоки.
Система массового обслуживания(СМО),к которой относится данная программка, это совокупа связанных меж собой входящих потоков требований на сервис(машин, самолетов, юзеров и т.д.), накопителей, очередей, каналов обслуживания(станций техобслуживания, ЭВМ и т.д.) и выходящих потоков требования опосля обслуживания.
Входящий поток требований — это последовательность входящих требований, нуждающихся в обслуживании в системе и подчиняющихся определенному закону. Характеристики входных потоков требований — это наружные характеристики СМО.
Выходящий поток требований – это последовательность выходящих требований, обслуживаемых в системе и подчиняемых закону. Выходными параметрами являются величины, характеризующие характеристики системы – свойство ее функционирования, — к примеру такие, как:
· Коэффициенты использования каналов обслуживания
· Наибольшая и средняя длинна очередей в системе
· время нахождения требований в очередях и каналах обслуживания
4. Создание имитационной модели
Построение имитационной модели можно начать с заголовка,
к примеру с такового:
; GPSSWOBR.GPS
* Моделирование тепловой обработки шестерней *
* *
Данную модель можно представить в виде 2-ух входных каналов. В 1-ый шестерни поступают на цементирование, во 2-ой на закаливание.
Сгенерируем моделирование потока шестерней при помощи оператора GENERATE
(Генерировать). Тогда начало нашей программки будет смотреться так:
GENERATE
10
,5
В поле операнда А данного оператора записывается средний интервал времени меж поступлениями шестерней на обработку. В нашем случае он составляет 10 мин. В поле операнда B дано отклонение времени поступления шестерней на обработку от среднего. В нашей задачке отклонение составляет 5 мин.
Шестерня поступившая на обработку поначалу встает в очередь. Если она есть. Это можно промоделировать оператором QUEUE
(Очередь), который в лишь в совокупы с подходящим оператором DEPART
(Выйти) собирает статистическую информацию о работе моделируемой очереди.
В нашей задачке оператор QUEUE
смотрится так:
QUEUE CEM
В поле операнда А дается символьное либо числовое имя очереди. В нашей задачке мы дали имя CEM
.
Требование будет находиться в очереди до того времени, пока не поступит сообщение о освобождении объекта. Для этого употребляется оператор SEIZE
(Занять), который описывает занятость объекта, и при его освобождении еще одно требование выходит из очереди и идет в канал на сервис. Это может смотреться так:
SEIZE
1.
В поле операнда А дается символьное либо числовое имя канала обслуживания. В данной задачке мы дали заглавие 1
.
Выход шестерни из первого блока обработки фиксируется оператором DEPART
с подходящим заглавием очереди. В нашей задачке это смотрится так:
DEPART CEM
Дальше обязано быть смоделировано время пребывания шестерни в данном блоке обработки. Это можно отразить при помощи оператора ADVANCE
(Задержать).В нашей задачке это время составляет 10+
7 мин.
Time_CEM ADVANCE 10,7
Опосля обработки шестерни в блоке цементации, она перебегает в последующий блок – закаливание. Но перед сиим системе обязано быть подано сообщение о освобождении первого блока обработки. Это делается при помощи оператора RELEASE
(Высвободить).
RELEASE
1
Следует выделить, что парные операторы QUEUE
и DEPART
для каждой очереди обязаны иметь одно и тоже, но свое неповторимое имя. Тоже самое касается и операторов SEIZE
и RELEASE
.
Дальше шестерни поступают во 2-ой блок обработки. Это быть может смоделировано так же как и для первого блока, и будет смотреться так:
QUEUE ZAK
SEIZE 2
DEPART ZAK
Time_ZAK ADVANCE 10,6
RELEASE
2
Потому что в условии задачки было обозначено, что шестерни с временем обработки больше 25 мин покидают участок, а шестерни с временем обработки меньше 25 мин передаются на повторную закалку, то логичнее этот процесс представить при помощи оператора TEST
(Сопоставление). В данной задачке мы используем оператора TEST
LE
(Аменьше либо равно В),сравним
TEST LE (Time_CEM+Time_ZAK),25,EXI
TEST L (Time_CEM+Time_ZAK),25,ZAK
Операнды А
и В
– имена СЧА, которые сравниваются. Вспомогательный оператор Х
показывает метод сопоставления этих 2-ух СЧА дpyг c другом.
Опосля сопоставления шестерни с временем обработки меньше 25 мин передаются на повторную закалку. Этовыглядиттак:
QUEUE ZAK
SEIZE 2
DEPART ZAK
ADVANCE 10,6
RELEASE 2
Дальше требование выходит из системы при помощи оператораTERMINATE,
который записывается в таком виде:
EXI TERMINATE
1
И в конце концов, крайний оператор — управляющая команда START
— описывает, сколько, деталей поступит в процессе моделирования системы:
START
400
5. Листинг
; GPSSWOBR.GPS
* Моделирование тепловой обработки шестерней *
* *
Рис. 2 программка моделирования тепловой обработки
6. Итоговая информация
Рис. 3 Окно REPORTс плодами моделирования системы
В верхней строке указывается:
— STARTTIME (Изначальное время) – 0.000
— ENDTIME (Время окончания) – 4150.831
— BLOCKS (Число блоков) – 16
— FACILITIES (Число каналов обслуживания) – 2
— STORAGES (Число накопителей) – 0
Ниже указываются результаты моделирования для всех каналов обслуживания (FACILITY) под присвоенными нами именами соответственно 1 и 2:
— ENTRIES (Число входов) –411,401
— UTIL. (Коэффициент использования) – 0.974,0.986
— AVE.TIME (Среднее время обслуживания) –9.839,10.208
— AVAIL. (Доступность) – 1
— OWNER (Вероятное число входов) – 411,401
— PEND – 0
— INTER – 0
— RETRY (Повтор) – 0
— DELAY (Отказ) – 11,9
Еще ниже указываются результаты моделирования агрегата (QUEUE) под присвоенными нами именами соответственно CEM и ZAK
— MAX (Наибольшее содержание) – 13,15
— CONT (Текущее содержание) – 11,10
— ENTRY (Число входов) – 422,410
— ENTRY (0) (Число нулевых входов) – 26,5
— AVE. CONT (Среднее число входов) – 6.476,8.267
— AVE. TIME – 63.695,83.699
— AVE.(-0) – 67.877,84.733
— RETR
Заключение
В данном курсовом проекте был смоделирован процесс тепловой обработки шестерен. Шестерни, поступая на участок, проходили цементацию, а потом и закаливание. В процессе обработки подсчитывалось затраченное время. Если время обработки шестерен составляло меньше 25 минут, то данные детали отчаливали на повторную закалку.
Текстом задания было задано время поступления шестерен, время цементации и закаливания. С целью высококачественного выпуска деталей, было предвидено ограничение по времени. Отличные детали на выпуск проходили тепловую обработку за врем, которое составляло t ≥ 25 минут, соответственно детали не прошедшие по условию проходили повторную (доп) закалку и лишь позже отчаливали на выпуск.
Работа участка тепловой обработки смоделирована для 400 шестерен, опосля чего же системой моделирования GPSS был сгенерирован отчет.
В объяснительной записке представлен листинг программки, при помощи которой мы смоделировали процесс тепловой обработки шестерен, также отчет по данной программке.
Перечень применяемой литературы
1. Авдеев О.Н., Мотайленко Л.В. Моделирование систем Учебное пособие. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2001.
2. Боев В.Д. Моделирование систем. Инструментальные средства GPSS World Учебное пособие, БХВ-Петербург, 2004 г.
3. Кудрявцев Е.М. GPSSWWorld Базы имитационного моделирования разных систем. – М.: ДМК Пресс, 2004.
4. В. Томашевский, Е. Жданов, Имитационное моделирование в среде GPSS. – М.: Блокбастер, 2003.
]]>