2020-01-14
421
К курсовому проекту
По дисциплине: "Разработка САПР"
Тема: "Системный подход к проектированию"
Руководитель
Студент
2009
Содержание
Введение
1. Моделирование процессов и систем
1.1 Моделирование одноканальных СМО
1.2 Моделирование систем с организацией списков
1.3 Моделирование динамических процессов механических систем
2. Техническое задание
2.1 Общие сведения
2.1.1 Наименование проекта и условные обозначения
2.1.2 Заказчик и разработчик
2.1.3 Сроки выполнения работ
2.1.4 Обоснование разработки
2.2 Назначение и цели создания системы
2.2.1 Назначение системы
2.2.2 Цели создания системы
2.2.3 Критерии эффективности функционирования системы
2.3 Характеристика процессов проектирования
2.4 Требования к системе
2.4.1 Общие требования
2.4.2Требования к видам обеспечения
2.4.2.1 Требования к информационному обеспечению
2.4.2.2Требования к математическому обеспечению
2.4.2.3 Требования к лингвистическому обеспечению
2.4.2.3.1 Требования к языку программирования
2.4.2.3.2 Требования к входным, выходным и промежуточным языкам
2.4.2.4 Требования к программному обеспечению
2.4.2.4.1 Требования к общесистемному программному обеспечению
2.4.2.4.2 Требования к базовому программному обеспечению
2.4.2.4.3 Требования к прикладному программному обеспечению
2.4.2.5 Требования к техническому обеспечению
2.4.2.6 Требования к методическому обеспечению
2.6 Порядок контроля и приемки системы
3. Информационное обеспечение
3.1 Структура информационных потоков
3.11 Информационные потоки до автоматизации
3.1.2 Информационные потоки после автоматизации
3.2 Концептуальная модель данных
3.3 Логическая модель данных
3.4 Физическая модель данных
Заключение
Введение
В настоящее время большими темпами развиваются информационные технологии, что позволяет автоматизировать ручную работу в различных отраслях деятельности.
Развитие технического прогресса и промышленного производства безусловно приводит к появлению новых систем и комплексов, повышающих производительность и эффективность труда.
Под автоматизацией проектирования понимают систематическое применение ЭВМ в процессе проектирования при научно обоснованном распределении функций между проектировщиком и ЭВМ, и научно обоснованном выборе методов машинного решения задач.
Автоматизированное проектирование - это основной способ повышения производительности труда инженерных работников, занятых проектированием.
Термин "система" греческого происхождения и означает целое, составленное из отдельных частей. В настоящее время существует достаточно большое количество определений понятия "система". Определения понятия "система" изложены в работах Л. Фон Берталанфи, А. Холла, У. Гослинга, Р. Акоффа, К. Уотта и других. Наиболее близким определением, относящимся к информационным системам, является определение К. Уотта, согласно которому, система - это взаимодействующий информационный комплекс, характеризующийся многими причинно-следственными взаимосвязями. Другими словами, систему можно рассматривать как целенаправленный комплекс взаимосвязанных элементов. Обязательное существование элементов определяет общие для всех элементов целенаправленные правила взаимосвязей, обуславливающие целенаправленность системы в целом.
Система автоматизированного проектирования - система, объединяющая технические средства, математическое и программное обеспечение, параметры и характеристики которых выбирают с максимальным учетом особенностей задач инженерного проектирования и конструирования.
Автоматизация процессов проектирования особенно эффективна, когда от автоматизации выполнения отдельных инженерных расчетов переходят к комплексной автоматизации, создавая для этой цели системы автоматизированного проектирования (САПР).
Моделирование процессов и систем
Моделирование одноканальных СМО
Цель работы: изучение средств GPSS для построения имитационных моделей одноканальных бесприоритетных систем. Исследование моделей на ЭВМ, обработка результатов моделирования.
Задание:
Одноканальная СМО состоит из буферного накопителя емкостью L=9 и обслуживающего прибора. В систему поступает поток заявок в интервале [30..60] мин. Если последующая заявка застает накопитель заполненным, то она получает отказ. Длительность обслуживания Тобсл. =160 с отклонением=30 мин.
Требуется определить вероятность отказа в обслуживании, среднее время ожидания, среднюю длину очереди в течение 1000 мин.
Программный код:
generate 45,15
test l q$LINE,5,MET1
QUEUE LINE
SEIZE UST1
DEPART LINE
ADVANCE 160,30
RELEASE UST1
TERMINATE
MET1 TERMINATE
GENERATE 1000
TERMINATE 1
Блок-схема модели
 |
Результаты работы:
GPSS World Simulation Report - Untitled.9.1
Thursday, September 18, 2008 10:38:28
START TIME END TIME BLOCKS FACILITIES STORAGES
0.000 1000.000 11 1 0
NAME VALUE
LINE 10000.000
MET1 9.000
UST1 10001.000
LABEL LOC BLOCK TYPE ENTRY COUNT CURRENT COUNT RETRY
1 GENERATE 22 0 0
2 TEST 22 0 0
3 QUEUE 11 5 0
4 SEIZE 6 0 0
5 DEPART 6 0 0
6 ADVANCE 6 1 0
7 RELEASE 5 0 0
8 TERMINATE 5 0 0
MET1 9 TERMINATE 11 0 0
10 GENERATE 1 0 0
11 TERMINATE 1 0 0
FACILITY ENTRIES UTIL. AVE. TIME AVAIL. OWNER PEND INTER RETRY DELAY
UST1 6 0.945 157.455 1 7 0 0 0 5
QUEUE MAX CONT. ENTRY ENTRY(0) AVE.CONT. AVE.TIME AVE.(-0) RETRY
LINE 5 5 11 1 3.901 354.667 390.134 0
FEC XN PRI BDT ASSEM CURRENT NEXT PARAMETER VALUE
24 0 1006.530 24 0 1
7 0 1084.178 7 6 7
25 0 2000.000 25 0 10
Вывод:
Среднее время ожидания в очереди 354, 667 мин, средняя длина очереди 3 человека, вероятность отказа равна 11/22 или 50%.
Моделирование систем с организацией списков
Цель работы: изучение средств GPSS для моделирования и исследование характеристик моделей с различными дисциплинами обслуживания, исследование Пуассоновских потоков событий, оценка точности моделирования.
Задание:
4. Одноканальная СМО состоит из буферного накопителя с емкостью L=10 и обслуживающего прибора. В систему поступает Пуассоновский поток заявок с параметром l=0.05. Если поступающая заявка застает накопитель заполненным, то она получает отказ. Выбор заявок на обслуживание осуществляется по динамическому приоритету, выбирается заявка имеющая наименьшее время обслуживания. Длительность обслуживания - сл. величина, распределенная нормально со средним Тоб=16 и стандартным отклонением sоб=3.
Требуется определить вероятность отказа в обслуживании, среднее время ожидания в очереди, среднюю длину очереди.
 |
Блок-схема модели
Программный код:
XPDIS FUNCTION RN1,C24 ; распределение ПУАССОНА
0,0/.100,.104/.200,.222/.300,.355/.400,.509
.500,.690/.600,.915/.700,1.200/.750,1.380
.800,1.600/.840,1.830/.880,2.120/.900,2.300
.920,2.520/.940,2.810/.950,2.990/.960,3.200
.970,3.500/.980,3.900/.990,4.600/.995,5.300
.998,6.200/.999,7/1,8
SNORM FUNCTION RN1,C25; нормальное распределение
0.0,-5/0.00003,-4./.00135,-3.0/.00621,-2.5/.02275,-2./.06681,-1.5
.11507,-1.2/.15866,-1./.21186,-.8/.27425,-.6/.34458,-.4/.42074,-.2
.5,0.0/.57926,.2/.65542,.4/.72575,.6/.78814,.8/.84134,1/.88493,1.2
.93319,1.5/.97125,2/.99379,2.5/.99865,3/.99997,4.0/1.0,5.0
obsl fvariable 26+3#fn$snorm
slu variable rn1@ch$buf
generate 20,fn$xpdis
assign 1,v$obsl
gate nu ust,aaa
bbb seize ust
advance p1
release ust
unlink buf,bbb,1
terminate
aaa test l ch$buf,10,ccc
link buf,fifo
ccc terminate
generate 28800
terminate 1
Результаты работы:
GPSS World Simulation Report - лаб№4.4.1
Thursday, October 23, 2008 10:01:55
START TIME END TIME BLOCKS FACILITIES STORAGES
0.000 28800.000 13 1 0
NAME VALUE
AAA 9.000
BBB 4.000
BUF 10005.000
CCC 11.000
OBSL 10002.000
SLU 10003.000
SNORM 10001.000
UST 10004.000
XPDIS 10000.000
LABEL LOC BLOCK TYPE ENTRY COUNT CURRENT COUNT RETRY
1 GENERATE 1439 0 0
2 ASSIGN 1439 0 0
3 GATE 1439 0 0
BBB 4 SEIZE 1439 0 0
5 ADVANCE 1439 0 0
6 RELEASE 1439 0 0
7 UNLINK 1439 0 0
8 TERMINATE 1439 0 0
AAA 9 TEST 1141 0 0
10 LINK 1141 0 0
CCC 11 TERMINATE 0 0 0
12 GENERATE 1 0 0
13 TERMINATE 1 0 0
FACILITY ENTRIES UTIL. AVE. TIME AVAIL. OWNER PEND INTER RETRY DELAY
UST 1439 0.794 15.882 1 0 0 0 0 0
USER CHAIN SIZE RETRY AVE.CONT ENTRIES MAX AVE.TIME
BUF 0 0 1.255 1141 10 31.674
FEC XN PRI BDT ASSEM CURRENT NEXT PARAMETER VALUE
1441 0 28808.069 1441 0 1
1442 0 57600.000 1442 0 12
| Режим | Вероятность отказа в обслужи-вании | Среднее время ожидания в очереди | Среднее время обслужива-ния | Коэф-т использо-вания оборудо-вания | Макси-мальная длина очереди | Кол-во обрабо-танных заявок | Кол-во покинув-ших заявок |
| FIFO L=¥ | 0 | 3157.179 | 25.836 | 0.999 | 327 | 1113 | 0 |
| FIFO L=10 | 22.16% | 205.859 | 25.841 | 0.998 | 10 | 1111 | 319 |
| LIFO L=¥ | 0 | 3138.789 | 25.813 | 0.999 | 326 | 1114 | 0 |
| LIFO L=10 | 22.16% | 206.498 | 25.858 | 0.998 | 10 | 1111 | 319 |
| Динам Приоритет, L=¥ | 0 | 2739.101 | 24.876 | 0.999 | 284 | 1156 | 0 |
| Динам Приоритет, L=10 | 21.96% | 208.735 | 25.812 | 0.999 | 10 | 1114 | 316 |
Вывод:
Из полученных результатов видно, что при ограниченной очереди лучший результат получен при использовании дисциплины обслуживания FIFO, так как среднее время простоя в очереди минимальное.
При неограниченной очереди лучший результат получен при динамическом приоритете, так как количество заявок максимальное, а время обслуживания минимальное.
