Создание концептуальной модели

Введение

Процессы функционирования различных систем и сетей связи могут быть представлены той или иной совокупностью систем массового обслуживания (СМО) – стохастических, динамических, дискретно-непрерывных математических моделей. Исследование характеристик таких моделей может -проводиться либо аналитическими методами, либо путем имитационного моделирования.

Имитационная модель отображает стохастический процесс смены дискретных состояний СМО в непрерывном времени в форме моделирующего алгоритма. При его реализации на ЭВМ производится накопление статистических данных по тем атрибутам модели, характеристики которых являются предметом исследований. По окончании моделирования накопленная статистика обрабатывается, и результаты моделирования получаются в виде выборочных распределений исследуемых величин или их выборочных моментов.

Сложные функции моделирующего алгоритма могут быть реализованы средствами универсальных языков программирования (Паскаль, Си), что предоставляет неограниченные возможности в разработке, отладке и использовании модели. Специализированные языки имеют средства описания структуры и процесса функционирования моделируемой системы, что значительно облегчает и упрощает программирование имитационных моделей, поскольку основные функции и моделирующего алгоритма при этом реализуются автоматически.

Специализированные языки имеют средства описания структуры и процесса функционирования моделируемой системы, что значительно облегчает и упрощает программирование имитационных моделей, поскольку основные функции и моделирующего алгоритма при этом реализуются автоматически. Программы имитационных моделей на специализированных языках моделирования близки к описаниям моделируемых систем на естественном языке, что позволяет конструировать сложные имитационные модели пользователям, не являющимся профессиональными программистами.

Одним из наиболее эффективных и распространенных языков моделирования сложных дискретных систем является в настоящее время язык GPSS. В качестве объектов языка используются аналоги таких стандартных компонентов СМО, как заявки, обслуживающие приборы, очереди и т.п.

На персональных компьютерах (ПК) типа IBM/PC язык GPSS реализован в рамках пакета прикладных программ GPSS/PC и GPSS World. Основной модуль пакета представляет собой интегрирующую среду, включающую помимо транслятора с входного языка средства ввода и редактирования текста и модели, ее отладки и наблюдения за процессами моделирования, графические средства отображения атрибутов модели, а также средства накопления результатов моделирования в базе данных и их статистической обработкой. Кроме основного модуля в состав пакета входит модуль создания отчета (GPSS World) GPSS/PC, а также ряд дополнительных модулей и файлов.

В данном курсовом проекте выполнено проектирование, реализация и анализ результатов выполнения поставленной задачи с помощью программы GPSS World.

Построение концептуальной модели

Постановка задачи

 

На участке термической обработки выполняются цементация и закаливание шестерен, поступающих через 10 + 5 мин. Цементация занимает 10 + 7 мин., закаливание - 10 + 6 мин. Качество 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. Определить функцию распределения времени обработки и вероятности повторения полной и частичной обработки. При выходе продукции без повторной обработки менее 90 % обеспечить на участке мероприятия, дающие гарантированный выход продукции первого сорта 90 %.

 

Анализ исходных данных

При описании термической 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 термической обработки распределено в интервале от 5 до 15 минут, то есть шестерни с одинаковой вероятностью могут поступать через интервалы 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, …, 15 минут.

Время цементации распределено в интервале о 3 до 17 минут, то есть цементация производиться с интервалом 3, 4, 5, 6, …, 16, 17 минут.

Время закаливания распределено в интервале от 4 до 16 минут, то есть закаливание производиться с интервалом 4, 5, 6, …, 15, 16 минут.

Необходимо смоделировать процесс обработки 400 шестерен.

Итак, можно сделать вывод, что исходных данных для моделирования термической обработки шестерен достаточно.

 

Создание концептуальной модели

Процесс термической обработки шестерен следует:

Сначала шестерни поступают на первое устройство, которое производит цементацию. Затем на второе устройство, производящее закаливание поступающих после цементации шестерен. После обработки покидают участок шестерни, время обработки которых составило больше 25 минут, другие же, не прошедшие по времени возвращаются на повторную закалку.

Все компоненты участка термической обработки можно представить в следующем виде:

 

 

 

                   Рис.1 Концептуальная модель в виде блок-схемы