Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

• Задание
• Концептуальная модель
• Разработка библиотеки функциональных блоков
• Структурная модель системы
• Разработка плана экспериментов
• Результаты имитационных экспериментов
• Расчет характеристик системы
• Выводы



Задание

Моделируемая система имитирует работу некоторого пункта контроля телевизоров (ТВ), в котором осуществляется проверка настройки ТВ. Если при проверке обнаружилось, что ТВ работает некачественно, он направляется в пункт настройки, где настраивается заново. После перенастройки ТВ снова направляется в пункт контроля для проверки качества настройки. ТВ, которые сразу или после нескольких возвратов в пункт настройки прошли фазу заключительной проверки, направляются в цех упаковки.

Время между поступлениями ТВ в пункт контроля распределено равномерно на интервале 3,5-7,5 мин. В пункте заключительной проверки параллельно работают 2 контролера. Время, необходимое на проверку одного ТВ, распределено равномерно на интервале 6-12 мин. В среднем 85% ТВ проходят проверку успешно с первого предъявления и направляются на упаковку. Остальные 15% возвращаются в пункт настройки, обслуживаемый одним рабочим. Время настройки распределено равномерно на интервале 20 - 40 мин.

Время имитационного прогона - 480 минут.



Концептуальная модель

Рассматриваемая система включает в себя следующие объекты:

1. блок поступления ТВ - пункт приема ТВ на контроль;

2. очередь - совокупность подготовленных к проверке ТВ;

3. контролер - рабочий, проверяющий качество настройки ТВ;

4. настройщик - рабочий, осуществляющий настройку ТВ.

Объект	Атрибуты
Блок поступления ТВ	Время до поступления очередного ТВ Признак занятости
Очередь	Количество ТВ в очереди
контролер	Признак занятости Время на проверку одного ТВ Процент ТВ, успешно прошедших проверку
настройщик	Признак занятости Время на настройку одного ТВ

Диаграмма связей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Разработка библиотеки функциональных блоков

Библиотека блоков

Основные функциональные блоки для построения модели пункта технического контроля и настройки

Наименование: Блок поступления ТВ.

Назначение: Создает (генерирует) поток событий с заданным распределением интервалов времени между ними. Используется для имитации поступления ТВ на контроль.

Изображение:

Описание входов: отсутствуют

Описание выходов:

· Единственный выход представляет собой количество ТВ, поступивших в пункт технического контроля на данном шаге интегрирования.

Состояния элемента: Элемент может находиться либо в состоянии отсчета некоторого времени до момента поступления очередного ТВ, либо в состоянии индикации этого события (генерация выходного импульса) и незамедлительного планирования времени следующего события.

События, на которые реагирует элемент: Элемент не реагирует на внешние события. Единственное внутренне событие, вызывающее его реакцию - наступление времени свершения очередного события (поступление в пункт ТК и настройки очередного ТВ).

Алгоритм функционирования: После отсчета блоком «задержка» заданного интервала времени, на выход подается импульс (сигнал о том, что в пункт ТК поступил очередной ТВ) и перезапускается генератор Sybsystem (величина, равномерно распределенная на интервале) для получения следующего значения временного интервала.

Subsystem

Блок-схема модели:

Параметры, устанавливаемые пользователем:

· min - минимальное значение интервала поступления ТВ;

· max - максимальное значение интервала поступления ТВ

Окно установки параметров:

Наименование: Очередь.

Назначение: Предназначен для организации очереди ТВ, готовых к контролю.

Изображение:



Описание входов:

· Поступающие заявки.

· Сигнал, символизирующий факт изъятия из очереди (передачи на проверку) некоторого количества ТВ.

Описание выходов:

· Количество заявок (ТВ, ожидающих проверку), находящихся в очереди в текущий момент времени.

Состояния элемента: отсутствуют.

События, на которые реагирует элемент: Элемент реагирует на поступление новой заявки.

Алгоритм функционирования: Поступающая заявка (на первый вход подается сигнал 1) суммируется с текущим количеством не обслуженных клиентов в очереди (выход интегратора заявок) и результат формируется на единственном выходе. Обработанные заявки вычитаются интегратором.

Блок-схема модели:

Параметры, устанавливаемые пользователем: отсутствуют.

Окно установки параметров:

Наименование: Контролер

Назначение: Осуществление проверки качества настройки ТВ

Изображение:

Описание входов:

· Состояние очереди (количество ТВ, ожидающих проверки).

Описание выходов:

· Количество ТВ, взятых на контроль (0 или 1).

· Количество ТВ, отправленных на настройку (0 или 1)

· Количество ТВ, взятых на упаковку (0 или 1).

Состояния элемента: Элемент может находиться либо в состоянии «свободен», когда контролер не занят и может начать проверку, либо в состоянии «занят», когда контролер уже занят процессом проверки.

События, на которые реагирует элемент: Элемент реагирует на состояние очереди, изменяя при необходимости количество заявок в очереди.

Алгоритм функционирования: В случае, когда контролер свободен (выход модуля «интегратор заявок со сбросом» равен нулю) и в очереди присутствует некоторое количество заявок, контролер переходит в состояние «занят», генерирует время проверки. После этого производится ожидание заданного промежутка времени, по истечении которого генерируется признак успешности проверки, и погрузчик переходит в состояние «свободен».

Время на проверку 1 ТВ

Random (`unif',min,max)

Блок-схема модели:

Результат проверки

random(`unif',0,1)

Параметры, устанавливаемые пользователем:

· min - минимальное время проверки одного ТВ;

· max - максимальное время проверки одного ТВ.

Окно установки параметров:



Наименование: Настройщик.

Назначение: Производит настройку ТВ и возвращает их в очередь на контроль. Изображение:

Описание входов:

· Состояние очереди (количество ТВ, ожидающих настройки)..

Описание выходов:

· Количество ТВ, взятых на настройку (0 или 1).

· Количество настроенных ТВ(0 или 1).

Состояния элемента: Либо «свободен», либо «занят». В первом состоянии самосвал может принять заявку на перевозку и произвести доставку груза. Во втором состоянии самосвал ожидает окончания перевозки.

События, на которые реагирует элемент: Входной сигнал.

Алгоритм функционирования: В случае, когда настройщик берет ТВ на настройку (о чем сигнализирует первый выход), он генерирует время настройки и начинает его отсчет. По окончании этого времени на второй выход подается импульс, символизирующий возврат ТВ в очередь на контроль. имитационный модель настройка телевизор

Блок-схема модели:

Параметры, устанавливаемые пользователем:

· Min - минимальное время настройки одного ТВ

· Max - максимальное время настройки одного ТВ.

Окно установки параметров:

Вспомогательные функциональные блоки для построения основных функциональных блоков модели Пункта технического контроля и настройки

Наименование: Интегратор заявок.

Назначение: Интегрирование величин с дискретизацией, равной текущему шагу интегрирования модели.

Изображение:

Описание входов:

· Интегрируемая величина.

Описание выходов:

· Результат интегрирования.

Состояния элемента: Элемент находится в состоянии запоминания предыдущего значения результата.

События, на которые реагирует элемент: Входная величина.

Алгоритм функционирования: Значение на выходе элемента «Memory» (задержка на один шаг интегрирования) складывается с текущим значением входной величины. Результат сложения на следующем шаге появляется на выходе.

Блок-схема модели:

Параметры, устанавливаемые пользователем: отсутствуют.

Окно установки параметров:

Наименование: Задержка

Назначение: Отсчитывание заданных интервалов времени.

Изображение:

Описание входов:

· Импульс, длиной в один шаг интегрирования, представляющий собой время (в единицах интегрирования модели), через которое необходимо выдать выходной импульс.

· Синхроимпульс, инициирующий отсчет.

Описание выходов:

· Импульс, длиной в один шаг интегрирования, означающий, что заданный интервал времени истек (завершился).

Состояния элемента: Элемент находится либо в состоянии отсчета промежутка времени, либо в состоянии ожидания сигнала задания промежутка.

События, на которые реагирует элемент: Импульс на входе, задающий время.

Алгоритм функционирования: В момент поступления синхроимпульса сбрасывается интегратор и от начинает интегрирование единицы (времени отсчета). Как только результат интегрирования достигает значения заданного интервала, срабатывает Hit Crossing.

Блок-схема модели:

Параметры, устанавливаемые пользователем: отсутствуют

Окно установки параметров:



Структурная модель системы

Блок-схема модели

Описание модели

Модель состоит из «Блока поступления ТВ», «Очереди на контроль», двух «Контролеров», «Очереди на настройку» и одного «Настройщика». ТВ, поступившие в пункт ТК и настройки, складируются элементом «Очередь».

Если некоторый «Контролер» свободен, то он берет на проверку один ТВ из очереди на контроль. Проверив ТВ, «Контролер» выдает единичный импульс либо на настройку, либо на упаковку ТВ. Проверенный элемент удаляется из очереди на контроль. В случае, если «Контролер» выдал единичный импульс на настройку, то изменяется состояние очереди на настройку. «Настройщик» забирает из нее очередной ТВ, и настроив, возвращает его в очередь на контроль.

Разработка плана экспериментов

Для получения интегральных характеристик системы , принимая во внимание широкое использование случайных величин, необходимо провести целый ряд экспериментов (имитационных прогонов) и усреднение результатов при параметрах модели, указанных в задании.

При проведении экспериментов будут установлены следующие параметры:

Время интегрирования (мин) - 480

Метод интегрирования - Dormand-Prince (ode45)

Шаг интегрирования - Variable, auto; 0.02 max

В ходе имитации будут определены следующие измеряемые величины:

· Число ТВ, поступивших в систему

· Число ТВ, проверенных первым контролером(отправлено на упаковку и на настройку)

· Число ТВ, проверенных вторым контролером(отправлено на упаковку и на настройку)

· Число ТВ, проверенных настройщиком

Результаты имитационных экспериментов

№ п\п	Всего поступило	На упаковку от контролера 1	На упаковку от контролера 2	На настройку от контролера 1	На настройку от контролера 2	Обработано настройщиком
1	90	38	39	5	6	10
2	88	36	36	7	7	12
3	87	33	38	10	4	11
4	87	37	35	6	8	12
5	85	42	34	2	6	8

Расчет характеристик системы

№ п/п	Погружено первым	Погружено вторым
Среднее	19	21
Дисперсия	6,7	6,7

Выводы

В ходе курсовой работы была проанализирована и смоделирована в среде simulink работа пункта технического контроля и настройки. Были изучены и применены на практике приемы работы со средой моделирования и с программным комплексом Mat LAB в целом. Так же были рассчитаны заданные параметры системы.

Размещено на allbest.ru

...