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制造系统建模与仿真知识点1

制造系统建模与仿真知识点1
制造系统建模与仿真知识点1

知识点1

1. 在查阅资料的基础上,了解系统建模与仿真技术在经济建设、新品研发、企业运作以及

社会发展中的功能与作用,包括:

①系统建模与仿真技术在制造企业规划与运营中的应用,如企业选址、车间布局、生产线

平衡、瓶颈分析等。

②系统建模与仿真技术在工程开发中的应用,如三峡大坝建设、机场选址、城市及区域规

划、大型体育设施建设等。

③系统建模与仿真技术在工业产品研制中的应用,如长征火箭、神舟飞船、军用及民用飞

机研制、高铁列车开发、汽车产品研制等。

④系统建模与仿真技术在社会服务系统中的作用,如商业服务企业选址、医院选址与布局、

商业设施的布局规划、游乐设施规划布局、公交线路布点及班次优化等。

⑤系统建模与仿真技术在物流系统中的应用,如物流企业选址、配送中心选址与布局、物

流系统规划开发、物流设备研制等。

⑥围绕具体产品(如汽车)或系统(如载人航天工程),分析系统建模与仿真技术的具体应

用。

2.什么是系统,它有哪些特点?结合具体的制造系统、物流系统或服务系统,分析系统的组成要素、功能和边界。

3. 什么是制造系统?它有哪些特点?常见的制造系统有哪些类型?

4. 什么是机械制造系统,它具有哪些特点?简要分析机械制造系统的运行过程。

5. 以机械制造系统为例,分析此类系统运作的基本特点,系统与环境之间存在哪些交互作

用?

6. 在查阅资料的基础上,以汽车整车制造企业为例,分析此类系统中物料流、能量流和信

息流涵盖的内容。

7. 以家用电气产品(如电视机、冰箱、手机等)制造系统为例,分析此类系统在设计及运

行过程可能存在的各类动态和随机性因素。

8.什么是连续系统和离散系统,它们存在哪些区别。结合具体案例,分析连续系统和离散系统分别具有哪些特点。

9.分析系统、模型与仿真三者之间的关系。对系统而言,建模与仿真技术具有哪些作用?10.对制造系统而言,哪些方法能够分析此类系统的性能,它们各具有什么特点?为什么计算机仿真技术的应用越来越普遍?

11. 与实物试验相比,基于模型的试验具有哪些优点?

12. 总体上,系统模型可以分为哪些类型?简要分析每类模型的特点,并给出具体案例。13.制造系统的建模与仿真具有哪些特点?

14. 对制造系统而言,仿真研究的目标可以分为哪几种类型?

15. 分别从“设计决策”和“运行决策”的角度出发,分析仿真技术可以为制造系统设计及运行

提供决策支持。

16. 仿真技术本身具有优化系统设计的功能吗?为什么?试解释之。

17. 在查阅资料的基础上,比较仿真技术与运筹学方法的异同之处。

18. 从建模和仿真研究的角度,机械制造系统建模和仿真时通常涉及哪些类型的建模元素?

19. 以制造系统及物流系统为对象,在查阅资料的基础上,了解下列术语在系统性能评估中

的作用,分析仿真技术与它们之间的关系。

⑴系统(system)

⑵制造系统(manufacturing system)

⑶离散事件动态系统(DEDS)

⑷模型(model)

⑸仿真(simulation)

⑹敏感性分析(sensitivity analysis)

⑺约束条件(constraint condition)

⑻班次(shift)

⑼规则(rule)

⑽故障停机时间(downtime)

⑾主生产计划(master production planning)

⑿生产线平衡(line balancing)

⒀生产节拍(cycle time)

⒁缓冲区(buffer)

⒂瓶颈(bottleneck)

⒃在制品(WIP)

⒄维修调度(maintenance scheduling)

⒅稳态(steady state)性能

⒆按订单生产(MTO)

⒇准时化生产(JIT)

20.简述系统建模与仿真的步骤,并指出每个步骤的作用。

21.分析仿真技术是否可以为下述问题提供决策支持。若可以的话,还需要哪些条件?若不可以,分析其中的原因。

⑴寻找完成指定订单的有效作业方法

⑵评估某生产线成品的废品率

⑶寻找提升生产线产能的方法

⑷在产量需求给定时,优化系统的资源配置

⑸缩短订单的前置期

⑹确定检测工位的配置规模

⑺减少生产线中操作工人的数量

⑻生产线布局及占地面积优化

⑼增加顾客需求和订单数量

⑽缩短物料流动的距离和时间

⑾根据特定的生产需求和服务水平,确定班次安排计划

⑿根据生产需求,确定堆垛机等物流设备的技术参数

⒀确定制造系统的瓶颈工序

⒁根据生产需求确定库存系统的合理规模

22. 离散事件系统有哪些分类形式,它们之间存在哪些区别和联系?

23.什么是确定性系统?什么是随机性系统?结合具体案例,分析两类系统在结构及性能分

析等方面的不同之处。

24.结合具体案例,分析静态系统和动态系统的结构组成及基本特性。

25.离散事件系统建模与仿真中有哪些基本元素?简要分析它们的含义。

26.结合具体案例,分析事件、活动、进程之间的区别与联系。

27.什么是仿真时钟(simulation clock)?它在仿真模型运行中有何作用?常用的仿真时钟

推进机制有哪几种?它们分别适合于什么样的系统?

28. 什么是规则(rule )?在制造系统运行过程中,常用的规则有哪些?结合案例分析不同

规则的特点及其适用领域。

29. 绘制离散事件系统仿真程序结构图,分析其中子程序的构成及其功能。

30. 建立系统模型的常用方法有哪些?结合具体案例,论述“分析与综合”、“抽象与概括”、

“归纳与总结”、“演绎与推理”、“比较与类比”等建模方法的定义和特点。

31. 分别以下列系统为对象,分析系统中实体、属性、活动、事件、进程、状态、变量以及

规则等建模与仿真中的元素。 ⑴ 机械加工车间 ⑵ 银行

⑶ 汽车客运站 ⑷ 理发店 ⑸ 图书馆 ⑹ 食堂 ⑺ 超市 ⑻ 医院

⑼ 机械制造企业仓库

32. 某汽车制造企业主要生产中档家用轿车,现有的生产基地位于重庆。随着市场规模的扩

大,企业现有的生产能力已经不能满足市场需求。企业现拟投资在国内建设一个新的生产基地,候选城市包括上海、江苏南京、江苏张家港、安徽滁州、江西九江、江西南昌等。在查阅资料的基础上,分析此类汽车制造企业选址时需要考虑哪些因素,采用层次分析和综合评价等方法,给出该企业新生产基地的选址方案。系统仿真技术可以在该项目选址中发挥什么样的作用?如果采用该技术,需要具备哪些基本条件。 33. 什么是随机变量?它有哪些类型,并分别给出具体实例。

34. 什么是概率密度函数(PDF )和累积分布函数(CDF )?给出它们的定义,分析它们的主要特征。

35. 随机变量有哪些数字特征?分别给出它们的定义和数值计算公式。 36. 根据物理意义和几何意义的不同,随机分布的参数可以分为哪几种类型?简要论述几种

参数的定义和功能。以正态分布、指数分布、对数正态分布和威布尔分布为例,分析分布的参数类型及其含义。

37. 对某产品的寿命进行抽样,得到一组样本数据为:852、589、767、980、751和689,单位:小时。求该产品样本寿命的均值、方差、中位值(中位寿命)以及模数(寿命)等数字特征。

38. 获取某随机变量的一批样本数据如下:34.7,56.2,38.4,54.1,57.4,51.7,60.6,67.7,78.1,38.2,49.2,42.8,45.2,53.4,80.4,97.4,84.5,65.3,66.4,73.4,61.1,68.4,69.4,81.3,74.4,36.3,47.2,52.4,69.2,89.7,76.6,67.3,66.2,59.8,59.2,63.2,38.4,44.6,70.1,28.1,52.3,44.5,46.4,64.4,66.4,54.2,78.8,62.0,32.4,48.5。已知该变量的分布范围为(0,100),求该样本的均值、方差、标准差、变异系数、中位数和模数等数字特征,采用直方图确定随机变量的分布类型,并利用商品化软件估计分布的参数。 39. 设X 为一个离散型随机变量,已知它的概率质量函数为:p (1)=

101,p (2)=103,p (3)=10

2

,p (4)=

103,p (5)=10

1

。求: ① 绘制X 的概率分布 p (x )的图形。

②绘制X的累积分布函数图形F(x)。

③计算P(1.4≤X≤4.2),E(X)和Var(X)。

40. 观察某随机变量,获得其观察数据分别为:1.5、2.0、2.0、3.5。

①给出该随机变量的概率分布(概率质量函数)表达式,并绘制概率分布图。

②给出该随机变量的累积分布函数(CDF)表达式,并绘制CDF图形。

③简要分析概率质量函数和概率分布函数的基本特性。

41. 记录一批零件的加工时间(单位:分钟):92.3,92.8,106.8,108.9,106.6,115.2,

94.8,106.4,110.0,90.9,104.6,72.0,86.0,102.4,99.8,87.5,111.4,105.9,90.7,

99.2,97.8,88.3,97.5,97.4,93.7,99.7,122.7,100.2,106.5,105.5,80.7,107.9,

103.2,116.4,101.7,84.8,101.9,99.1,102.2,102.5,111.7,101.5,95.1,92.8,88.5,

74.4,98.9,111.9,96.5,95.98。计算该样本的均值,确定样本服从什么分布,并估计

分布的参数,绘制加工时间各类分布图。

42. 统计某道路汽车通行规律,观察90min,获得观测点汽车通过时间间隔x i样本数据如下

表所示。分析车辆通行时间间隔数值特征,确定其分布类型并估计分布的参数。

43. 通过编程或采用商品化软件,分别绘制均值μ=1、2、3且标准差σ=1、0.5、0.25时的正态

分布概率密度函数和累积分布函数曲线,分析均值和标准差对分布图形的影响,分别划

σ

μ±、σ

μ2

±、σ

μ3

±以及σ

μ6

±的区间,理解“6σ管理”的含义。

44. 通过编程或采用商品化软件,绘制λ=0.01、0.1、0.5、1、2、5时,指数分布的概率密度

函数和累积分布函数曲线,理解参数λ的含义。

45. 通过编程或采用商品化软件,绘制α=0.5、1、2、3、3.43954、5和β=0.5、1、3、5时威

布尔分布的概率密度函数和累积分布函数曲线,理解参数α和β的含义。 46. 设随机变量X 分别服从下列分布,分别计算每种分布下86<

② 三角分布Triangular (a ,c ,b )=(4,10,16) ③ 均匀分布U (a ,b )=(4,16) 47. 已知随机变量U 的PDF 函数如下,求:

)

2()21)

10)

0(0

20)(≥<≤<≤

?-=u u u u u u u h

① Pr{0.5

③ Pr{0≤U ≤1.5,0.5≤U ≤2}

④ 给出随机变量U 的累积分布函数表达式,并计算Pr{U ≤1.5}-Pr{U ≤0.5}。 48. 已知随机变量X 的累积分布函数如下:

)

4()43)32()21()1(1

8.05

.02.00)(≥<≤<≤<≤

求X 的均值和标准差。

49. 以交通路口单位时间的车流量、单位时间进入图书馆的人数或理发店每天不同时段的顾

客数等为研究对象,在记录数据和统计分析的基础上,绘制概率分布图和累积分布函数图,并通过改变时间刻度分析时间间隔对分布图形的影响。

50.

绘制维修时间的概率分布和累积分布,并试用连续分布函数进行拟合,确定连续分布函数的参数。

51. 已知某装配线单位时间的产量X 服从N (μ,σ2),随机抽取12个时间段进行统计分析,

产量数据分别为180、182、181、183、184、179、178、177、183、185、181和179个。采用矩法估计该装配线产量的均值和方差。

52.已知某电器产品的市场需求服从正态分布,随机抽取10个时间段进行统计,得到市场

需求量分别为1067、919、1196、785、1126、936、918、1156、920和948台。设总体的参数未知,采用极大似然估计法估计该电器产品单位时间市场需求在1300个以上的

概率。

53. 分别采用线性同余法(m =9600、α=17、c =19、Z 0=5)、开方取小数法以及Excel 软件生

成[0,1]区间均匀分布的随机数,完成下列工作:

① 分别产生随机500个样本数据,取小数点后4位数。 ② 通过对样本数据分布区间的统计分析,利用频率法校验伪随机数的均匀性和随机性,比较三种随机数生成方法的优劣。

③ 通过修改程序代码中的参数,观察输入参数对随机数性质的影响。 ④ 对线性同余随机数发生器而言,可以从哪些方面提高随机数的性能? 54. 编制程序,实现符合下列分布的随机数发生器:

① 正态分布:均值μ=3.5,方差σ2=5.8

② γ分布:0.43.0==βα,;0.43.3==βα, ③ 泊松分布:均值λ=4.2

55. 编制一个用于生成如下形式PDF 的随机变量X 的随机变量生成器:

)

0()0()(22∞<<≤<-∞???=-x x e

e x

f x

x

56. 编制一个随机变量X 的生成器,它的PDF 函数为:

(其它)

)102()20(024

/13/1)(≤<≤≤??

?

??=x x x f 57. 设计一个用于产生如下分布的随机变量的方法:

(其它)

()63()32(0)

3/2(5.0)25.0)(≤<≤≤??

?

??--=x x x x x f

58. 选择学校图书馆,以分钟为单位,按定时截尾(如60分钟)或定数截尾(如200人)

方式,统计单位时间内读者的到达规律。手工绘制或利用相关商品化软件构建读者到达规律的直方图,分析读者的到达规律;拟合读者到达的概率密度函数及累积分布函数,估计模型参数,计算该随机变量的数字特征。

59. 选择学校附近交通流量较大的交叉路口,以分钟为单位,按定时截尾(如60分钟)或

定数截尾(500辆车)方式,统计单位时间内路口车辆的通行规律。手工绘制或利用相关软件绘制路口车辆通行规律的直方图,拟合车辆通行的概率密度函数及累积分布函数,并估计模型参数,计算该随机变量的数字特征。

60. 某单队列、单服务台系统,第一位顾客在0时刻到达系统,随后9位顾客的到达间隔

为:1、1、6、3、7、5、2、4、1;前10位顾客的服务时间分别为:4、2、5、4、1、5、4、1、4、3;时间单位均为分钟(min )。求:

① 截止第20分钟时,系统完成服务的顾客数、服务台的平均利用率、队列的平均长度、顾客的平均等待时间、顾客的最长等待时间。

② 当第10位顾客离开系统时,该排队系统的主要性能指标。

61. 某生产线片段有3个工序,每个工序的生产效率(件/hr )如下图所示。

(1)分析该生产线产能,判断该生产线的瓶颈工序,给出此类生产线瓶颈工序的判定

依据。

(2)从生产率的角度,提出该生产线瓶颈改善的基本思路。

(3)若该生产线的产能需求为60件/hr,分析最佳的系统配置方案。

62. 某生产线包括两道工序,加工时间分别如图(a)和图(b)所示。请判断两种情况下生

产线是否平衡,若要实现此类生产线的平准化生产,需要采取哪些措施?若要评估该系统单位时间产量,可以利用什么方法?

(a)

(b)

制造系统建模与仿真在工业工程中的应用

制造系统建模与仿真在工业工程中的应用 摘要:建模与仿真技术是21世纪信息技术和制造技术结合的桥梁,是使企业产生最大经济效益的核心技术,也是21世纪制造业的一项关键支撑技术。本文阐述了仿真技术在制造业的地位和作用,总结建模与仿真技术的特点,给出了制造业建模与仿真技术的方展方向。 关键词:制造系统建模仿真 仿真应用系统建模与仿真技术是以相似原理、模型理论、系统技术、信息技术以及建模与仿真应用领域的有关专业技术为基础,以计算机系统、与应用相关的物理效应设备及仿真器为工具,利用模型参与已有或设想的系统进行研究、分析、设计、加工生产、试验、运行、评估、维护、和报废(全生命周期)活动的一门多学科的综合性技术 1制造业建模与仿真技术的地位 制造业是国民经济和社会发展的物质基础,是国家综合国力的重要体现;21世纪的制造业仍然是国家经济和国防建设的命脉,也是国家经济实现快速增长的重要因素。制造业是所有与制造有关的企业机构的总体,是国民经济的支柱产业,它一方面创造价值,生产物质财富和新的知识,另一方面为国民经济各个部门包括国防和科学技术的进步与发展提供先进的手段和装备。现代制造的基本特点是大制造和全过程。“大制造”应包括光机电产品的制造、工业流程制造、材料制备等,它是一种广义制造概念。“全过程”,不仅包括从毛坯到成品的加工制造过程,还包括产品的市场信息分析,产品决策,产品的设计、加工和制造过程,产品的销售和售后服务,报废产品的处理和回收,以至产品的全寿命过程的设计、制造和管理。由于国内外市场竞争的加剧,科学技术发展迅速,产品更新换代速度加快及人们对产品多样化的需求增加,先后出现了柔性制造,计算机集成制造、并行工程、虚拟制造、敏捷制造、网络化制造、现代集成制造、下一代制造、综合制造等新的先进制造理念和哲理。但是,从整体来看,制造业的发展离不开先进的信息与知识技术、全面的建模与仿真技术、精密的工艺与装备技术和高效的企业集成技术共四大关键技术。建模与仿真作为一种重要手段,通常可以渗透到先进制造当中去,并帮助先进制造实现集成,从而促进一些先进制造技术的发展。建模与仿真(M&S)技术在改进产品和过程,缩短市场响应时间,以及降低产品实现的成本方面,具有其它技术 无法比拟的重要作用。 2制造业建模与仿真技术的作用 当今的制造系统是集现代机械制造、计算机科学和管理工程于一体的综合应用,由于它技术复杂、投资巨大,采用建造实体系统进行研究显然是不合理的。

系统建模与仿真习题2

系统建模与仿真习题二 1. 考虑如图所示的典型反馈控制系统框图 (1)假设各个子传递函数模型为 66.031.05 .02)(232++-+=s s s s s G ,s s s G c 610)(+=,2 1)(+=s s H 分别用feedback ()函数以及G*Gc/(1+G*Gc*H)(要最小实现)方法求该系统的传递函数模型。 (2) 假设系统的受控对象模型为s e s s s G 23 )1(12 )(-+=,控制器模型为 s s s G c 32)(+=,并假设系统是单位负反馈,分别用feedback ()函数以及G*Gc/(1+G*Gc*H)(要最小实现)方法能求出该系统的传递函数模型?如果不能,请近似该模型。 2. 假定系统为: )(0001)(111000100001024269)(t u t x t x ????? ???????+????????????----= [])(2110)(t x t y = 请检查该系统是否为最小实现,如果不是最小实现,请从传递函数的角度解释该模型为何不是最小实现,并求其最小实现。 3. 双输入双输出系统的状态方程:

)(20201000)()(20224264)(75.025.075.125 .1125.15.025.025.025.125.425.25.025.1525.2)(t x t y t u t x t x ??????=????? ???????+????????????------------= (1)试将该模型输入到MATLAB 空间,并求出该模型相应的传递函数矩阵。 (2)将该状态空间模型转化为零极点增益模型,确定该系统是否为最小实现模型。如果不是,请将该模型的传递函数实现最小实现。 (3)若选择采样周期为s T 1.0=,求出离散后的状态方程模型和传递函数模型。 (4)对离散的状态空间模型进行连续变化,测试一下能否变回到原来的系统。 4. 假设系统的传递函数模型为: 222 )(2+++=s s s s G 系统状态的初始值为?? ????-21,假设系统的输入为t e t u 2)(-=。 (1)将该传递函数模型转化为状态空间模型。 (2)利用公式 ?--+=t t t A t t A d Bu e t x e t x 0 0)()()()(0)(τττ求解],0[t 的状态以及系统输出的解析解。 (3)根据上述的解析解作出s ]10,0[时间区间的状态以及系统输出曲线。 (4)采用lsim 函数方法直接作出s ]10,0[时间区间的状态以及系统输出曲线,并与(3)的结果作比较。 5. 已知矩阵 ???? ??????----=212332110A (1)取1:1.0:0=t ,利用expm(At)函数绘制求A 的状态转移矩阵,看运行的速度如何? (2)采用以下程序绘制A 的状态转移矩阵的曲线,看运行的速度如何? clc;clear; A=[0 1 -1;-2 -3 3;2 1 -2]; t=0:0.1:2; Nt=length(t);

物流仿真大作业.doc

物流系统仿真 期末作业 题目:Manufacturing System Planning and Scheduling 班级:物流工程131 学号:1311393003 1311393008 姓名:黎宇帆张力夫 日期:2015-09-19 成绩:

制造系统规划与调度 翻译 2.1引言 现代生产调度工具是非常强大的,提供了广阔的范围内调整工具的行为的真实过程要求的选项和参数。 然而,更多的选项的存在,它就在实践中找到的工具的最佳配置更加困难。 即专家们经常无法预测的多种可能性的影响。 测试甚至一小部分在现实中可能的配置,对实际生产过程的影响可能需要几个月的时间,可能会严重降低整体性能。 因此,这样的试验在实践中是不可行的。 优化的生产调度仿真模型比使用真正的过程更安全,更便宜,更快,更容易测试。为了在一个中等规模的制造公司充分使用先进的调度工具的优势,找到它的一个最佳的规则和参数的优化配置。 模块化仿真模型的整个业务的制造系统和生产过程中阳极氧化阶段是建立以测试不同的调度配置的影响。调度工具的配置测试和优化进行了离线使用的仿真模型。实际生产过程不受干扰,可以非常快速、低成本的找到最优配置。 2.2问题描述 位于英国的一个中型制造商,生产一系列的不同的小压铝零件和一系列大批量的其他面向消费者的产品。典型的应用包括香水的喷雾组件和哮喘患者的分配器。这是一个高度竞争的行业,成功取决于是否能实现高效率和低成本制造。所以生产调度是非常重要的。 在过去,该公司安装的软件工具可以支持生产过程中的各个区域调度。全面提高公司绩效,增加产量和减少产品的交货时间,他们计划建立自动电抗器的供应链规划服务器–总调度系统协调当地所有的业务和生产区。为了提供最好的解决方案,调度工具供应商,预优国际(https://www.wendangku.net/doc/0112832882.html,)决定使用模拟求解调度工具的优化配置。 问题是建立一个仿真工具,它将接受的到来客户订单和生产订单排序以满足这些需求。一个重要的地方是模型的生产过程本身,以确保它的主要阶段的最佳时刻加载。阳极氧化阶段是整个生产过程中特别重要的,因此,它必须是非常详细的模拟,以测试到整体订单的交货时间可以通过阳极氧化过程阶段优化减少到什么程度。 在这种情况下的研究主要目标是以下几个: (1)为了确定公司模型间的相关业务和生产过程和确定订单和交货时间, (2)在规划部门分析和优化业务流程,为了处理传入的需求和规划生产订单。 (3)测试的整体生产时间,提高灵敏度,特别是确定是否引入特定排序规则的生产订单将减少在阳极氧化处理阶段总的处理时间。

生产物流系统仿真与建模课程设计 多产品离散型

中北大学 课程设计说明书 学生姓名:学号: 学院: 专业: 题目:多产品离散型流水作业线系统仿真

指导教师: 2016年 06 月17日

目录 1、课程设计步骤 (4) 1.1模型建立 (4) 1.2参数设置 (5) 1.3 模型运行 (10) 1.4模型优化 (10) 1.5数据统计 (11) 2、总结 (12) 3、参考文献 (13)

生产系统建模与仿真》课程设计题目 1. 题目 运用Flexsim软件进行的多产品离散型流水作业线系统仿真 2. 课程设计内容 系统描述与系统参数: (1)一个流水加工生产线,不考虑其流程间的空间运输。 (2)有三类工件A,B,C分别以正态分布、均匀分布和三角分布的时间间隔进入系统,A进入队列Q1, B进入队列Q2,C进入队列Q3等待检验。 (按学号最后位数对应的仿真参数设置按照下表进行) 对B进行检验,每件检验用时2分钟,操作工人labor3对C进行检验,每件检验用时3.5分钟。

(4)不合格的工件废弃,离开系统;合格的工件送往后续加工工序,A 的合格率为65%,B的合格率为95%,C的合格率为85%, (5)工件A送往机器M1加工,如需等待,则在Q4队列中等待;B送往机器M2加工,如需等待,则在Q5队列中等待。C送往机器M3加工,如需等待,则在Q6队列中等待。 (6)A在机器M1上的加工时间;B在机器M2上的加工时间,C在机器M3上的加工时间,按照下表对应进行。 (学号首位数对应的仿真参数设置按照下表进行) (5,1)分钟,装配完成后离开系统。 (8)如装配机器忙,则A在队列Q7中等待,B在队列Q8中等待,C在队列Q9中等待。

系统建模与仿真考试题

1.信息时代认识世界(科学研究)的三种方法是:理论研究、(_实验研究_)、(__ 仿真___)。 2.根据系统状态随时间变化是连续性还是间断性的,可将系统划分为(_连续系统_)、 (__离散系统__)。 3.系统仿真中的三个基本概念是系统、(__模型_)、仿真。 4.拟对某系统进行研究,首先要对系统作出明确的描述,即确定系统各个要素:实体、 属性、活动、(__状态_)、(_事件___)。 ?阶段性知识测试 5.系统仿真有三个基本的活动,即系统建模、仿真建模和(__仿真实验__),联系这 三个活动的是系统仿真的三要素,即系统、模型和计算机(硬件和软件)。 6.系统仿真的一般步骤是:(1)调研系统,明确问题、(2)(___设立目标,收集数据 __)、(3)建立仿真模型、(4)编制程序、(5)运行模型,计算结果、(6)(_统计分析,进行决策__) ?阶段性知识测试 7.仿真软件发展经历了四个阶段(1)高级程序语言阶段;(2)仿真程序包、初级仿 真语言阶段;(3)商业化仿真语言阶段;(4) (_一体化建模与仿真环境_)阶段。 8.常用的仿真软件有Arena、Automod、MATLAB、Promodel、(__WITNESS______)、 (______FLEXSIM___)。 9.求解简单系统问题的“原始”方法是(___解析解决____),借助(___实验__)可大大 提高该方法的效率和精度。 ?阶段性知识测试 10.排队系统可简化表示为A/B/C/D/E。其中A为到达模式;B为(服务模式)、C为服 务台数量、D为系统容量;E为排队规则。 11.常见的排队规则有:先到先服务、后到后服务、优先级服务、最短处理时间优先服 务、随机服务等。请以连线方式将下列排队规则名称的中英文对照起来。 先进先出FIFO 后进先出LIFO 随机服务SIRO 最短处理时间优先SPT 优先级服务PR ?阶段性知识测试 12.模型中,习惯称实体为成分。成分可分为主动成分和被动成分。请问排队系统中的 随机到达的顾客属于(主动)成分(主动/被动)。 13.事件是改变系统状态的瞬间变化的事情。一般指活动的开始和结束。事件可分为必 然事件(主要)、条件事件(次要)、系统事件。其中(______)一般不出现在将来事件表中(FEL)。 14.活动是具有指定长度的持续时间,其开始时间是确定。排队系统主要活动有 (_______)和服务活动。 ?阶段性知识测试 15.仿真时钟表示仿真时间的变量。Witness仿真系统中仿真钟用系统变量(TIME)表 示。 仿真策略,也称仿真算法。离散事件系统适用的仿真策略有(_事件调度法_)、活动扫描法、进程交互法、三阶段法等。 16.建立输入数据模型需要4个步骤:(1)从现实系统收集数据;(2)(_确定输入数据

matlab机电系统仿真大作业

一曲柄滑块机构运动学仿真 1、设计任务描述 通过分析求解曲柄滑块机构动力学方程,编写matlab程序并建立Simulink 模型,由已知的连杆长度和曲柄输入角速度或角加速度求解滑块位移与时间的关系,滑块速度和时间的关系,连杆转角和时间的关系以及滑块位移和滑块速度与加速度之间的关系,从而实现运动学仿真目的。 2、系统结构简图与矢量模型 下图所示是只有一个自由度的曲柄滑块机构,连杆与长度已知。 图2-1 曲柄滑块机构简图 设每一连杆(包括固定杆件)均由一位移矢量表示,下图给出了该机构各个杆件之间的矢量关系 图2-2 曲柄滑块机构的矢量环

3.匀角速度输入时系统仿真 3.1 系统动力学方程 系统为匀角速度输入的时候,其输入为输出为;。 (1) 曲柄滑块机构闭环位移矢量方程为: (2)曲柄滑块机构的位置方程 (3)曲柄滑块机构的运动学方程 通过对位置方程进行求导,可得 由于系统的输出是与,为了便于建立A*x=B形式的矩阵,使x=[], 将运动学方程两边进行整理,得到 将上述方程的v1与w3提取出来,即可建立运动学方程的矩阵形式 3.2 M函数编写与Simulink仿真模型建立 3.2.1 滑块速度与时间的变化情况以及滑块位移与时间的变化情况 仿真的基本思路:已知输入w2与,由运动学方程求出w3和v1,再通过积分,即可求出与r1。 (1)编写Matlab函数求解运动学方程 将该机构的运动学方程的矩阵形式用M函数compv(u)来表示。 设r2=15mm,r3=55mm,r1(0)=70mm,。 其中各个零时刻的初始值可以在Simulink模型的积分器初始值里设置

M函数如下: function[x]=compv(u) %u(1)=w2 %u(2)=sita2 %u(3)=sita3 r2=15; r3=55; a=[r3*sin(u(3)) 1;-r3*cos(u(3)) 0]; b=[-r2*u(1)*sin(u(2));r2*u(1)*cos(u(2))]; x=inv(a)*b; (2)建立Simulink模型 M函数创建完毕后,根据之前的运动学方程建立Simulink模型,如下图: 图3-1 Simulink模型 同时不要忘记设置r1初始值70,如下图: 图3-2 r1初始值设置

制造系统建模与仿真知识点1

知识点1 1. 在查阅资料的基础上,了解系统建模与仿真技术在经济建设、新品研发、企业运作以及 社会发展中的功能与作用,包括: ①系统建模与仿真技术在制造企业规划与运营中的应用,如企业选址、车间布局、生产线 平衡、瓶颈分析等。 ②系统建模与仿真技术在工程开发中的应用,如三峡大坝建设、机场选址、城市及区域规 划、大型体育设施建设等。 ③系统建模与仿真技术在工业产品研制中的应用,如长征火箭、神舟飞船、军用及民用飞 机研制、高铁列车开发、汽车产品研制等。 ④系统建模与仿真技术在社会服务系统中的作用,如商业服务企业选址、医院选址与布局、 商业设施的布局规划、游乐设施规划布局、公交线路布点及班次优化等。 ⑤系统建模与仿真技术在物流系统中的应用,如物流企业选址、配送中心选址与布局、物 流系统规划开发、物流设备研制等。 ⑥围绕具体产品(如汽车)或系统(如载人航天工程),分析系统建模与仿真技术的具体应 用。 2.什么是系统,它有哪些特点?结合具体的制造系统、物流系统或服务系统,分析系统的组成要素、功能和边界。 3. 什么是制造系统?它有哪些特点?常见的制造系统有哪些类型? 4. 什么是机械制造系统,它具有哪些特点?简要分析机械制造系统的运行过程。 5. 以机械制造系统为例,分析此类系统运作的基本特点,系统与环境之间存在哪些交互作 用? 6. 在查阅资料的基础上,以汽车整车制造企业为例,分析此类系统中物料流、能量流和信 息流涵盖的内容。 7. 以家用电气产品(如电视机、冰箱、手机等)制造系统为例,分析此类系统在设计及运 行过程可能存在的各类动态和随机性因素。 8.什么是连续系统和离散系统,它们存在哪些区别。结合具体案例,分析连续系统和离散系统分别具有哪些特点。 9.分析系统、模型与仿真三者之间的关系。对系统而言,建模与仿真技术具有哪些作用?10.对制造系统而言,哪些方法能够分析此类系统的性能,它们各具有什么特点?为什么计算机仿真技术的应用越来越普遍? 11. 与实物试验相比,基于模型的试验具有哪些优点? 12. 总体上,系统模型可以分为哪些类型?简要分析每类模型的特点,并给出具体案例。13.制造系统的建模与仿真具有哪些特点? 14. 对制造系统而言,仿真研究的目标可以分为哪几种类型? 15. 分别从“设计决策”和“运行决策”的角度出发,分析仿真技术可以为制造系统设计及运行 提供决策支持。 16. 仿真技术本身具有优化系统设计的功能吗?为什么?试解释之。 17. 在查阅资料的基础上,比较仿真技术与运筹学方法的异同之处。 18. 从建模和仿真研究的角度,机械制造系统建模和仿真时通常涉及哪些类型的建模元素? 19. 以制造系统及物流系统为对象,在查阅资料的基础上,了解下列术语在系统性能评估中 的作用,分析仿真技术与它们之间的关系。 ⑴系统(system)

系统建模与仿真习题3及答案

系统建模与仿真习题三及答案 1.已知系统 )24(32)(21+++=s s s s s G 、2 103)(2+-=s s s G 求G 1(s)和G 2(s)分别进行串联、并联和反馈连接后的系统模型。 解: clc;clear; num1=[2 3]; den1=[1 4 2 0]; num2=[1 -3]; den2=[10 2]; G1=tf(num1,den1); G2=tf(num2,den2); Gs1=series(G1,G2) Gp1=parallel(G1,G2) Gf=feedback(G1,G2) 结果: Transfer function: 2 s^2 - 3 s - 9 ------------------------------ 10 s^4 + 42 s^3 + 28 s^2 + 4 s Transfer function: s^4 + s^3 + 10 s^2 + 28 s + 6 ------------------------------ 10 s^4 + 42 s^3 + 28 s^2 + 4 s Transfer function: 20 s^2 + 34 s + 6 -------------------------------- 10 s^4 + 42 s^3 + 30 s^2 + s – 9 2.某双闭环直流电动机控制系统如图所示:

利用feedback( )函数求系统的总模型。 解: 模型等价为: 编写程序: clc;clear; s=tf('s'); G1=1/(0.01*s+1); G2=(0.17*s+1)/(0.085*s); G3=G1; G4=(0.15*s+1)/(0.051*s); G5=70/(0.0067*s+1); G6=0.21/(0.15*s+1); G7=(s+2)/s; G8=0.1*G1; G9=0.0044/(0.01*s+1); sys1=feedback(G6*G7,0.212); sys2=feedback(sys1*G4*G5,G8*inv(G7)); sys=G1*feedback(sys2*G2*G3,G9) 结果: Transfer function:

《生产系统建模与仿真》教学大纲

《生产系统建模与仿真》教学大纲 (理论课程) 开课系(部):工程学院课程编号:010396 课程类型:专业课总学时:48 学分:3 适用专业:工业工程开课学期:2014-2015学年第一学期 先修课程:概率论与数理统计、C语言程序设计、系统工程导论 一、课程简述 《生产系统建模与仿真》是面向工程实际的应用型课程,是工业工程系的主导课程之一。学生通过本课程的学习能够初步运用仿真技术来发现生产系统中的关键问题,并通过改进措施的实现,提高生产能力和生产效率。 本课程具有较强的理论性,同时具有较强的实践性和应用性,能够有效增强学生的系统仿真理论基础,提高学生对系统仿真、分析工作的适应性,培养其开发创新能力。 本课程的教学目标是培养学生的设计能力、创新能力和工程意识。课程以制造型生产企业为核心,通过理论教学和实践环节相结合,阐述了离散事件系统建模与仿真技术在生产企业分析中的基本原理和方法。其容涉及计算机仿真技术在生产系统分析中的作用和原理、仿真软件的介绍,重点介绍排队系统、库存系统、加工系统以及输入、输出数据分析。本课程的目的是要求学生通过学习、课堂教育和上机训练,能了解如何运用计算机仿真技术模拟生产系统的布置和调度管理;并熟悉和掌握计算机仿真软件的基本操作和能够实现的功能;使学生了解计算机仿真的基本步骤。 二、课程要求 (一)教学方法 1、启发式课堂讨论 针对关键知识点、典型题和难题,通过教师提问,鼓励学生回答问题或请到讲台前做题,并请其他学生评判或提出不同的答案或不同的解决方法。目的是加强学生自主学习的能力和判断能力,培养主动思考的习惯,启发学生的探索精神。 2、重视在教学中加强知识演进的逻辑规律的讲解 提高学生的逻辑思维能力,培养学生分析问题、解决问题的能力。 3、加强计算机辅助设计、分析 将Flexsim仿真软件引入教学中。应用计算机辅助设计、分析,能方便的改变系统

生产系统建模与仿真

《建模与仿真》课程教学大纲 (Modeling and Simulation) 课程编码: 学分:2.5 总学时:40 适用专业:工业工程 先修课程:生产计划与控制、工程统计学、工程数学、运筹学、计算机编程技术 一、课程的性质、目的和任务 《建模与仿真》是面向工程实际的应用型课程,是工业工程系的主导课程之一。学生通过本课程的学习能够初步运用仿真技术来发现生产系统中的关键问题,并通过改进措施的实现,提高生产能力和生产效率。本课程的目的是要求学生通过学习、课堂教育和上机训练,能了解如何运用计算机仿真技术模拟生产系统的布置和调度管理。并熟悉和掌握计算机仿真软件的基本操作和能够实现的功能。使学生了解计算机仿真的基本步骤。结合本课程的特点,使学生掌握或提高系统化分析问题和解决问题的能力,为系统化管理生产打下基础。二、教学基本要求 具体在教学过程中要求学生应该达到: 1.全面了解本课程的性质与任务、框架内容以及理论和方法; 2.掌握仿真的概率统计基础知识。 3.掌握供理论模型建模方法。 4.掌握仿真模型的设计与实现方法。 5.熟练应用建模理论,对排队系统、库存系统、加工制造系统进行建模仿真。 三、教学内容与学时分配 离散事件系统仿真是仿真技术的重要领域,在规划论证、方案评估、计划调度、 加工制造、产品试验、生产培训、训练模拟、管理决策等方面得到广泛应用。本课程 深入地介绍了离散事件系统建模仿真的理论、方法和技术,突出对理论建模方法和计 算机实现技术的讲解,对离散事件系统建模仿真的发展和应用情况做了比较详尽的介 绍。 具体教学内容如下: 第一章绪论 4学时

本章分析了系统和制造系统定义、组成与特点,介绍了系统建模与仿真的基本概念和使用步骤,并给出应用案例。 本章教学目标: 本章教学基本要求: 了解常用术语及常用的仿真软件,了解仿真技术的的发展状况及应用。 理解系统与制造系统的定义及系统建模与仿真的概念及系统、模型与仿真之间的关系。 掌握制造系统建模与仿真的基本概念及基本步骤。 本章教学重点:制造系统建模与仿真的原则及基本步骤。 本章教学难点:制造系统建模与仿真的原则及基本步骤 第一节系统与制造系统 0.3学时 (一)什么是系统 (二)制造系统的组成与特点 第二节系统建模与仿真的基本概念。 0.3学时 (一)系统、模型与仿真的关系 (二)系统建模与仿真技术的特点 第三节制造系统建模与仿真的基本概念。 0.3学时 (一)制造系统建模与仿真的特点分析 (二)制造系统类型及建模元素 (三)制造系统仿真的功能分析 第四节系统建模与仿真的基本步骤 0.4学时 第五节系统建模与仿真的案例分析 0.5学时 (一)连杆生产线的组成与功能分析 (二)连杆生产线仿真模型的构建 (三)仿真逻辑的分析与定义 (四)仿真结果分析及系统优化 第二章系统建模与仿真的基本原理 2学时 本章在分析离散事件系统模型的分类和元素组成的基础上,介绍了建立系统模型的常用方法。 本章教学目标:使学生掌握常用的系统建模方法 本章教学基本要求:

物流系统建模与仿真-考前复习题资料-共12页

物流系统建模与仿真考前复习题 1、名词解释(5*4分) (1)系统:系统是由若干可以相互区别、相互联系而又相互作用的要素所组成,在一定的阶层结构形成中分布,在给定的环境约束下,为达到整体的目的而存在的有机集合体。 (2)物流系统模型:物流系统模型是对物流系统特征要素、有关信息和变化规律的一种抽象表达,描述了系统各要素之间的相互关系、系统与环境之间的相互作用,以反映系统的某些本质。 (3)系统仿真:应用数学模型、相应的实用模型的装置、计算机系统、部分实物的仿真系统,对某一给定系统进行数学模拟、半实物模拟、实物模拟,以便分析、设计、研究这种给定系统;或者利用这种仿真训练给定系统的专业人员。 (4)离散事件系统:指系统状态在某些随机时间点上发生离散变化的系统。离散事件动态系统,本质上属于人造系统 (4)实体:实体是描述系统的三个基本要素(实体、属性、活动)之一。在离散事件系统中的实体可分为两大类:临时实体及永久实体。在系统中只存在一段时间的实体叫临时实体。这类实体由系统外部到达系统,通过系统,最终离开系统。临时实体按一定规律不断地到达(产生),在永久实体作用下通过系统,最后离开系统,整个系统呈现出动态过程。 (5)事件:事件就是引起系统状态发生变化的行为。从某种意义上说,这类系统是由

事件来驱动的。在一个系统中,往往有许多类事件,而事件的发生一般与某一类实体相联系,某一类事件的发生还可能会引起别的事件发生,或者是另一类事件发生的条件等,为了实现对系统中的事件进行管理,仿真模型中必须建立事件表,表中记录每一发生了的或将要发生的事件类型和发生时问,以及与该事件相联的实体的有关属性等。 (6)仿真时钟:仿真钟用于表示仿真时间的变化。离散事件动态系统的状态是在离散时间点上发生变化的,并且由于引起状态变化的事件发生时间的随机性,仿真钟的推进步长是随机的。如果两个相邻发生的事件之间系统状态不发生任何变化,则仿真钟可以跨过这些“不活动”周期。从一个事件发生时刻推进到下一事件发生时刻,仿真钟的推进呈跳跃性,推进速度具有随机性。 (7)事件调度法:仿真模型中的时间控制部件用于控制仿真钟的推进。在事件调度法中,事件表按事件发生时间先后顺序安排事件。时间控制部件始终从事件表中选择具有最早发生时问的事件记录,然后将仿真钟修改到该事件发生时刻。对每一类事件,仿真模型有相应的事件子程序。每一个事件记录包含该事件的若干个属性,其中事件类型是必不可少的,要根据事件类型调用相应的事件子程序。在事件子程序中,处理该事件发生时系统状态的变化,进行用户所需要的统计计算;如果是条件事件,则应首先进行条件测试,以确定该事件是否确能发生。如果条件不满足,则推迟或取消该事件。该事件子程序处理完后返回时问控制部件。 (8)进程交互法:一个进程包含若干个有序事件及有序活动。进程交互法采用进程描述系统,它将模型中的主动成分所发生的事件及活动按时间顺序进行组合,从而形成进程表,一个成分一旦进入进程,它将完成该进程的全部活动。 (9)连接:通过对象之间的连接定义仿真模型的流程,模型中对象之间是通过端口来

生产系统建模与仿真课程设计说明书

目录 1.课程设计题目 (2) 2.任务分析 (2) 3.解题分析过程 (3) 3.1顺序移动方式 (3) 3.2平行移动方式 (6) 3.3平行顺序移动方式 (9) 4.三种移动方式的综合分析与评价 (12) 4.1零件的三种移动方式的比较 (12) 4.2三种移动方式的综合分析 (12) 5.设计最优方案 (13) 5.1设计移动方式 (13) 5.2设计小结 (16) 6.课程设计总结 (16)

生产系统建模与仿真课程设计 1.课程设计题目 现要加工n 个相同零件,n=8+学号个位数,共8道工序,工序如下: 请设计一种你认为好的方案,说明设计方法、过程、理由、结果,并输出该方案的总加工时间、总设备等待时间、总设备闲置时间,flexsim 仿真结果,工序图、以及方案分析报告。 设计要求:提交设计说明书。 2.任务分析 本题要加工的是17个(n=8+学号个位数=8+9=17)相同的零件,共经过8道加工工序。其中,工序一、工序二分别有两台可用设备,工序七有三台可用设备。同时,工序二与工序三之间、工序四至六之间、以及工序八与其他工序之间无先后之分。设计过程中,如果只考虑总生产时间最短,整个工艺过程管理起来将会很复杂。我设定了一个最优方案的标准,即在总生产时间尽可能小的前提下,将工艺过程优化,使组织管理更加方便,而且,还要考虑到设备的闲置时间、设备的等待时间以及任务的等待时间。 工序一12分钟,两台可用设备 工序二12分钟,两台可用设备 工序三10分钟,一台可用设备 工序四17分钟,一台可用设备 工序五15分钟,一台可用设备 工序六8分钟,一台可用设备 工序七22分钟,三台可用设备 工序八5分钟,一台可用设备,与以上工序无先后之分 以上两工序之间无先后之分 以下三工序之间无先后之分

生产系统建模与仿真试卷(A卷)

上海海洋大学试卷 姓名:学号:专业班名: 一.简述题(共40分) 1.什么是事件?在单通道排队系统中,哪两个典型事件影响系统的状态?这两个典型事件分别发生时,可能会改变系统哪些状态?(5分) 事件是指引起系统状态发生变化的行为或者事情 在单通道派对系统中的典型事件是:顾客到达和服务结束 顾客到达发生,系统可能会由闲开始变为忙,可能引起队长发生变化 服务结束,系统的状态可能有忙变为闲,可能引起队长发生变化 2.分析FMS(柔性制造系统)中的实体、状态、事件和活动。要求每一项写出2个。(8分) 实体:机床、工件 状态:空闲、加工 事件:工件到达、加工结束 活动:工件到达与工件加工开始这之间的一段事件是一个活动

3.在排队模型中,假定用链表来存放排队等待服务的顾客。链表中只有“到达时间”这样的单属性,当前CLOCK =10,已用空间表和可用空间表的情形见下图1,并且任何时候队列中的顾客数不会超过4位。若已知排队系统中依次发生的事件如下表1。 请根据表1中列出的事件画出CLOCK =15,CLOCK =20,CLOCK =25时的已用空间表和可用空间表的情形(注意:画出的图形中必须标上行号)。(8分)

4.库存系统仿真中有哪4种类型的事件?当这4种事件同时发生时,系统如何处理4种事件?(4分) 1 货物到达 2 顾客需求 3 仿真结束 4 月初清库 5.请问输入数据分析的基本步骤有哪些,并简述各个步骤的基本内容?(6分) 输入数据收集 分布的识别 参数估计 拟合度检验 6.在稳态仿真中,哪两种方法能够提高仿真结果的精度?(4分) 重复运行次数和增加运行长度

曾华艳组离散事件系统仿真大作业

新疆财经大学实验报告 课程名称:物流管理综合实验 实验项目名称:系统建模与仿真 学号: 2013104059 姓名:曾华艳 班级:物流管理11-1 指导教师:林秋平 2014年 6月 2日

新疆财经大学实验报告

《铁路局联通营业厅排队仿真分析实验报告》 一、实验目的 (一)通过对铁路局联通营业厅运作的观察,建立计算机仿真全过程,对营业厅运作进行数据采集、建模和仿真分析,为联通营业厅提出改进和优化方案的建议。 (二)通过这次实验活动,全面了解计算机仿真技术在物流领域、生产制造领域等离散事件系统中的应用,理解仿真技术如何辅助管理人员进行决策。 (三)通过分组合作的形式,提供一种系统仿真工作中常见的团队协作方式的实践体验,培养协调工作、共同完成任务的能力。 二、系统描述 人们进入联通营业厅,首先要通过取票系统拿到自己的号,先在等待区等待叫号系统报自己的号。一共有2个服务台,2个服务台同时工作,哪个服务台叫到几号,拿这个号码的人就去哪个服务台,叫号系统按顺序叫号,2个服务台叫号不会发生重复现象。我们组决定针对铁路局联通营业厅叫号排队办理业务的过程进行研究,因此我们采集了仿真模型相关数据。记录了每位顾客到达时间、等待时间和离开时间。将收集的数据整理,录入excel中,并计算出了顾客的到达时间间隔和被服务时间,再利用flexsim建立仿真模型进行仿真分析与优化。 三、小组分工 (一)本组成员 1.组长:曾华艳 2.组员:晁芙蓉、陈磊、阿尔孜姑丽、宗泽宁、张振恒 (二)小组分工 1.调查收集数据和模型优化:全体成员 2.数据录入:晁芙蓉、张振恒、阿尔孜姑丽 3.数据处理:宗泽宁、阿尔孜姑丽 4.仿真模型建立与分析:陈磊、曾华艳 5.实验报告:曾华艳、晁芙蓉、宗泽宁 6.PPT 制作:张振恒、陈磊

系统建模与仿真实验报告

实验1 Witness仿真软件认识 一、实验目的 熟悉Witness 的启动;熟悉Witness2006用户界面;熟悉Witness 建模元素;熟悉Witness 建模与仿真过程。 二、实验内容 1、运行witness软件,了解软件界面及组成; 2、以一个简单流水线实例进行操作。小部件(widget)要经过称重、冲洗、加工和检测等操作。执行完每一步操作后小部件通过充当运输工具和缓存器的传送带(conveyer)传送至下一个操作单元。小部件在经过最后一道工序“检测”以后,脱离本模型系统。 三、实验步骤 仿真实例操作: 模型元素说明:widget 为加工的小部件名称;weigh、wash、produce、inspect 为四种加工机器,每种机器只有一台;C1、C2、C3 为三条输送链;ship 是系统提供的特殊区域,表示本仿真系统之外的某个地方; 操作步骤: 1:将所需元素布置在界面:

2:更改各元素名称: 如; 3:编辑各个元素的输入输出规则:

4:运行一周(5 天*8 小时*60 分钟=2400 分钟),得到统计结果。5:仿真结果及分析: Widget: 各机器工作状态统计表:

分析:第一台机器效率最高位100%,第二台机器效率次之为79%,第三台和第四台机器效率低下,且空闲时间较多,可考虑加快传送带C2、C3的传送速度以及提高第二台机器的工作效率,以此来提高第三台和第四台机器的工作效率。 6:实验小结: 通过本次实验,我对Witness的操作界面及基本操作有了一个初步的掌握,同学会了对于一个简单的流水线生产线进行建模仿真,总体而言,实验非常成功。

《生产物流系统建模和仿真》课程设计报告

《生产物流系统建模与仿真》课程设计 2012-2013学年度第一学期 姓名孙会芳 学号 099094090 班级工093 指导老师暴伟霍颖

目录 一、课程任务书 (3) 1.题 目............................................................... (3) 2.课程设计内容 (3) 3.课程设计要求 (4) 4.进度安排 (4) 5.参考文献 (4) 二、课程设计正文 (5) 1、题目 (5) 2、仿真模型建立 (5) (1)实体元素定义 (5) (2)元素可视化的设置 (6) (3)元素细节设计 (8) (4 ) 模型运行和数据.................................................................. . (10) (5)模型代码 (12) (6)模型改进 (16) 3.实验感想 (17)

三、参考文献 (18) 《生产物流系统建模与仿真》课程设计任务书 1. 题目 离散型流水作业线系统仿真 2. 课程设计内容 系统描述与系统参数: (1)一个流水加工生产线,不考虑其流程间的空间运输。 (2)两种工件A,B分别以正态分布和均匀分布的时间间隔进入系统,A进入队列Q1, B进入队列Q2,等待检验。(学号最后位数对应的仿真参数设置按照下表进行) (3)操作工人labor1对A进行检验,每件检验用时2分钟,操作工人labor2对B进行检验,每件检验用时2分钟。 (4)不合格的工件废弃,离开系统;合格的工件送往后续加工工序,A的合格率为65%,B的合格率为95%。 (5)工件A送往机器M1加工,如需等待,则在Q3队列中等待;B送往机器M2加工,如需等待,则在Q4队列中等待。 (6)A在机器M1上的加工时间为正态分布(5,1)分钟;B在机器M2上的加工时间为正态分布(8,1)分钟。

大作业题目

控制系统仿真大作业 1、曲线拟合的Matlab实现和优化度检验 通过一个实际的例子,介绍最小二乘曲线拟合法的基本原理,对最小二乘曲线拟合法的Matlab实现方法进行研究,并给出曲线拟合Matlab实现的源程序。论述了Matlab软件在做曲线拟合时的用法,并进行曲线的拟合和相应的图像。 2、基于Matlab的液位串级控制系统 运用组态王和Matlab混合编程的方法设计了一个双容(两个水箱串联)液位串级在线控制系统,由组态王编制人机交互界面,用Matlab完成控制算法,二者通过DDE进行实时数据交换;采用串级控制策略,减小二次干扰的影响,验证其方法的有效性。 3、基于Matlab的变压器差动保护闭环仿真研究 应用Matlab建立了微机保护仿真系统,并对不同原理的变压器差动保护进行了仿真和比较.仿真系统采用积木式结构,根据微机保护的实现原理构建模块,实现保护的闭环仿真,对保护的动作过程进行分析. 4、基于MATLAB/SIMULINK的交流电机调速系统建模与仿真 根据直接转矩控制原理,利用MATLAB/SIMULINK软件构造了一个交流电机调速系统,该系统能够很好地模拟真实系统,实现高效的调速系统设计。仿真结果验证该方法的有效性。 5、基于MCGS和MATLAB的薄膜厚度控制系统仿真 以MCGS组态软件和MATLAB为平台,设计和仿真了一个薄膜厚度控制系统.MCGS完成硬件接口的设置、数据的实时采集、人机对话、以动画的方式显示控制系统的运行情况,MATLAB完成PID参数的自动整定,并利用动态数据交换(DDE)技术建立两者间的通讯.并分析其仿真结果。 6、Matlab在动态电路分析中的应用 用Matlab计算动态电路,可得到解析解和波形图.一阶电路先计算3要素,后合成解

制造系统建模与仿真知识点

知识点2 1. 结合具体制造系统或服务系统,分析离散事件动态系统的基本特征。 2. 什么叫“状态空间爆炸”?产生状态空间爆炸的原因是什么?它给系统性能分析带来哪些 挑战? 3. 常用的离散事件系统建模方法有哪些,它们是如何分类的? 4. 什么是马尔可夫特性?它在离散事件系统建模与分析中有什么作用? 5. 根据功能不同,仿真模型(程序)可以分为哪三个层次?分析三个层次之间的关系。 6. 分析事件调度法、活动循环法、进程交互法和消息驱动法等仿真调度方法的特点,在分 析每种调度方法基本原理的基础上,阐述几种仿真调度方法之间的区别与联系,并绘制每种仿真调度方法的流程图。 7. 结合具体的离散事件系统,如银行、理发店、餐厅、超市、医院、作业车间等,采用事 件调度法、活动循环法或进程交互法分析建立此类系统的仿真模型,试分析仿真模型中的建模元素以及仿真调度流程。 8. 从系统描述、建模要点、仿真时钟推进机制等层面,比较事件调度法、活动循环法和进 程交互法的异同之处。 9. 什么叫仿真时钟,它在系统仿真中有什么作用?什么叫仿真时钟推进机制?常用的仿真 时钟推进机制有哪些?它们的主要特点是什么,分别适合于怎样的系统? 10.结合具体的离散事件系统,分析若采用固定步长时间推进机制、下次事件时间推进机制 或混合时间推进机制时,分别具有哪些优点和缺点,以图形或文字等形式分析时钟推进流程。 11.什么叫仿真效率?什么叫仿真精度?分析影响仿真效率和仿真精度的因素? 12.从仿真效率和仿真精度的角度,分析和比较三种仿真时钟推进机制的特点,并分析三种 仿真时钟推进机制分别适合于什么样的系统? 13. 什么是蒲丰投针试验?绘制蒲丰投针试验原理图,通过推导蒲丰投针试验中针与任一直 线相交的概率,分析采用随机投针试验方法来确定圆周率π的原理。 14. 按照蒲丰投针试验的条件和要求,完成投针试验,在统计投针次数、针与直线的相交次 数的基础上,求解π的估计值,并以报表或图形等形式表达试验结果。具体要求如下: ①自行确定针的长度、直线之间的距离。 ②投针10次、20次、30次、40次、50次、…、100次、…、200次、…,分别计算针 与直线相交的概率、π的估计值。 ③以一随机变量描述上述试验结果,并通过编程或采用商品化软件,以图形、报表等形 式表示投针试验结果,分析其中的规律,并给出结论。 ④写出试验报告。 ⑤在熟悉投针试验原理的基础上,编制投针试验仿真程序,动态运行投针试验的过程。15.什么是蒙特卡洛仿真?它有什么特点,蒙特卡洛仿真应用的基本步骤是什么? 16.采用C或C++等语言,分别编写产生均匀分布、正态分布、指数分布以及威布尔分布的伪随机数序列,通过改变每种分布中参数的数值,分析不同参数数值对随机数值的影响;通过对所产生的伪随机数分布区间的统计、分析和绘图,检验伪随机数的特性及其数值特征。 17. 对于制造系统而言,库存有哪些作用和功能? 18. 在制造企业中,库存大致可以分成四种类型。简要论述四种库存的名称和功能。 19. 什么是安全库存、订货提前期?确定安全库存和订货提前期时分别需要考虑哪些因素? 20. 什么叫“订货点法”?要确定订货点,需要哪些条件?订货点法适合于怎样的库存系统?

系统建模与仿真习题答案forstudents

第一章习题 1-1什么是仿真?它所遵循的基本原则是什么? 答:仿真是建立在控制理论,相似理论,信息处理技术和计算技术等理论基础之上的,以计算机和其他专用物理效应设备为工具,利用系统模型对真实或假想的系统进行试验,并借助专家经验知识,统计数据和信息资料对试验结果进行分析和研究,进而做出决策的一门综合性的试验性科学。 它所遵循的基本原则是相似原理。 1-2在系统分析与设计中仿真法与解析法有何区别?各有什么特点? 答:解析法就是运用已掌握的理论知识对控制系统进行理论上的分析,计算。它是一种纯物理意义上的实验分析方法,在对系统的认识过程中具有普遍意义。由于受到理论的不完善性以及对事物认识的不全面性等因素的影响,其应用往往有很大局限性。 仿真法基于相似原理,是在模型上所进行的系统性能分析与研究的实验方法。 1-3数字仿真包括那几个要素?其关系如何? 答: 通常情况下,数字仿真实验包括三个基本要素,即实际系统,数学模型与计算机。由图可见,将实际系统抽象为数学模型,称之为一次模型化,它还涉及到系统辨识技术问题,统称为建模问题;将数学模型转化为可在计算机上运行的仿真模型,称之为二次模型化,这涉及到仿真技术问题,统称为仿真实验。 1-4为什么说模拟仿真较数字仿真精度低?其优点如何?。 答:由于受到电路元件精度的制约和容易受到外界的干扰,模拟仿真较数字仿真精度低 但模拟仿真具有如下优点: (1)描述连续的物理系统的动态过程比较自然和逼真。 (2)仿真速度极快,失真小,结果可信度高。 (3)能快速求解微分方程。模拟计算机运行时各运算器是并行工作的,模拟机的解题速度与原系统的复杂程度无关。 (4)可以灵活设置仿真试验的时间标尺,既可以进行实时仿真,也可以进

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