- •Федеральное агентство по образованию
- •Моделирование систем Утверждено редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия
- •Введение
- •Р.Декарт
- •1. Общие сведения о моделировании систем
- •1.1. Основные понятия и определения
- •1.2. Принципы подхода в моделировании систем
- •Назначение;
- •1.3. Классификация видов моделирования систем
- •Н.Винер
- •2. Математмческие схемы моделирования систем
- •2.1. Понятие математической схемы
- •2.2. Математическая схема общего вида
- •2.3. Типовые математические схемы
- •2.3.1. Непрерывно-детерминированные модели (d–схемы)
- •2.3.2. Дискретно-детерминированные модели (f–схемы)
- •Автомат второго рода, для которого функция выходов не зависит от входной переменной X(n), называется автоматом Мура:
- •Отмеченная таблица переходов автомата Мура
- •Отмеченная таблица переходов автомата Мура с пятью состояниями (z0, z1, z2, z3, z4), двумя входными (x1, x2) и тремя выходными (y1, y2, y3) сигналами
- •Отмеченная таблица переходов асинхронного автомата Мура с тремя состояниями (z0, z1, z2), тремя входными (x1, x2, x3) и тремя выходными (1y, y2, y3) сигналами
- •2.3.3. Дискретно-стохастические модели (p–схемы)
- •2.3.4. Непрерывно-стохастические модели (q–схемы)
- •2.3.5. Обобщённые модели (a–схемы)
- •Оператор сопряжения r
- •Ф.Рузвельт
- •3. Формализация и алгоритмизация процесса функционирования систем
- •3.1. Последовательность разработки и машинной реализации моделей
- •3.2. Построение концептуальной модели системы и её формализация
- •3.3. Алгоритмизация модели и её машинная реализация
- •3.4. Получение и интерпретация результатов моделирования
- •Дж.Бокс
- •4. Моделирование систем массового обслуживания
- •4.1. Имитационное моделирование
- •Имитировать (англ. Simulate) – значит вообразить, постичь суть явления, не прибегая к экспериментам на реальном объекте.
- •Полезность методов исследования в научной работе (по данным сша)
- •Проведение эксперимента с данной моделью включает в себя следующие действия:
- •Имитационное моделирование работы магазина
- •В результате получаем:
- •4.2. Среда и функциональная структура языка моделирования gpss
- •Категории и типы объектов gpss
- •Стандартные числовые атрибуты
- •Ограничение на количество объектов
- •Список основных событий и действий, которые они вызывают
- •4.3. Система программного обеспечения gpss/pc
- •4.3.1. Объекты gpss/pc
- •4.3.2. Кодирование операторов gpss/pc
- •4.3.3. Блоки, ориентированные на сообщения
- •4.3.4. Блоки, изменяющие порядок прохождения блоков сообщениями
- •4.3.5. Блоки для обработки сообщений, принадлежащих одному
- •4.3.6. Списки пользователя
- •4.3.7. Устройства
- •4.3.8. Многоканальные устройства
- •4.3.9. Очереди
- •4.3.10. Операторы контроля управления
- •4.4. Руководство пользователя спо gpss/pc
- •4.4.1. Команды gpss/pc
- •4.4.2. Виртуальные окна и редактор исходных текстов моделей
- •4.4.3. Стандартная выходная статистика
- •Заключение
- •Библиографический Список
Заключение
Данное учебное пособие относится к курсу “Моделирование систем” и соответствует программе семестрового цикла лекций, читаемых автором в ВоГТУ.
В представленной работе ввиду ограниченного объема невозможно полностью проанализировать все вопросы теории моделирования систем. Однако можно надеяться, что изучившие это учебное пособие смогут самостоятельно, используя литературные источники, продолжить работу в интересующих их областях.
Библиографический Список
1. Андриевский, Б.Р. Элементы математического моделирования в программных средах MATLAB 5 и Scilab / Б.Р. Андриевский, А.Л. Фрадков. – СПб.: Наука, 2000. – 227 с.
2. Глушаков, С.В. Математическое моделирование. Mathcad 2000 Professional. MATLAB 5.3 / С.В.Глушаков, И.А.Жакин, Т.С.Хачиров. – Харьков: Фолио; М.: АСТ, 2001. – 524 с.
3. Гультяев, А. Визуальное моделирование в среде MATLAB / А. Гультяев. – СПб.: Питер, 2000. – 432 с.
4. Дьяконов, В. VisSim+Mathcad+MATLAB. Визуальное математическое моделирование / В. Дьяконов. – M.: Салон-Пресс, 2004. – 384 с.
5. Лазарев, Ю. Моделирование процессов и систем в MATLAB: учебный курс / Ю. Лазарев. – СПб.: Питер; Киев: Издательская группа BHV, 2005. – 512 с.
6. Моделирование систем: метод. указания к практикуму / сост.: В.Н.Тюкин. – Вологда: ВоГТУ, 2003. – 42 с.
7. Моделирование систем: метод. пособие к лабор. практикуму / сост.: В.Н.Тюкин. – Вологда: ВоГТУ, 2008. – 53 с.
8. Советов, Б.Я. Моделирование систем: учебник / Б.Я. Советов, С.А. Яковлев. – М.: Высш. шк., 2001. – 343 с.
9. Советов, Б.Я. Моделирование систем: практикум: учебное пособие для вузов / Б.Я. Советов, С.А. Яковлев. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2003. – 295 с.
10. Тюкин, В.Н. Моделирование систем: рабочая программа, методические указания для самост. работы и контр. задания / В.Н. Тюкин. - Вологда: ВоГТУ, 2008. – 22 с.
11. Тюкин, В.Н. Моделирование систем управления: система программного обеспечения GPSS/PC / В.Н.Тюкин. – Вологда: ВоПИ, 1996. – 32 с.
12. Тюкин, В.Н. Моделирование систем управления: руководство пользователя СПО GPSS/PC / В.Н.Тюкин. – Вологда: ВоПИ, 1996. – 28 с.
13. Тюкин, В.Н. Теория управления. Часть 1. Обыкновенные линейные системы управления. – 2-е изд. / В.Н. Тюкин. - Вологда: ВоГТУ, 2000. – 200 с.
14. Тюкин, В.Н. Теория управления. Часть 2. Особые линейные и нелинейные системы. – 2-е изд. / В.Н. Тюкин. - Вологда: ВоГТУ, 2001. – 140 с.
15. Шеннон, Р. Имитационное моделирование – искусство и наука / Р. Шеннон. – М.: Мир, 1978. – 418 с.
16. Шрайбер, Т.Дж. Моделирование на GPSS / Т.Дж.Шрайбер. – М.: Машиностроение, 1980. – 592 с.
О Г Л А В Л Е Н И Е
стр.
|
Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1. Общие сведения о моделировании систем. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1. Основные понятия и определения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2. Принципы подхода в моделировании систем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3. Классификация видов моделирования систем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Математические схемы моделирования систем. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1. Понятие математической схемы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2. Математическая схема общего вида . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3. Типовые математические схемы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.1. Непрерывно-детерминированные модели (D–схемы) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.2. Дискретно-детерминированные модели (F–схемы) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.3. Дискретно-стохастические модели (P–схемы) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.4. Непрерывно-стохастические модели (Q–схемы) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.5. Обобщённые модели (A–схемы) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Формализация и алгоритмизация процесса функционирования систем. . . 3.1. Последовательность разработки и машинной реализации моделей . . . . . . . . . . 3.2. Построение концептуальной модели системы и её формализация . . . . . . . . . . 3.3. Алгоритмизация модели и её машинная реализация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4. Получение и интерпретация результатов моделирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. Моделирование систем массового обслуживания. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1. Имитационное моделирование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2. Среда и функциональная структура языка моделирования GPSS . . . . . . . . . . 4.3. Система программного обеспечения GPSS/PC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.1. Объекты GPSS/PC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.1.1. Сообщение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.1.2. Блоки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.1.3. Одноканальные устройства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.1.4. Многоканальные устройства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.1.5. Очереди . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.1.6. Модельное время . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.1.7. Статистика GPSS/PC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.2. Кодирование операторов GPSS/PC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.2.1. Стандартные числовые атрибуты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.2.2. Типы операторов GPSS/PC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.2.3. Кодирование операторов GPSS/PC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.3. Блоки, ориентированные на сообщения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.3.1. Блок GENERATE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.3.2. Блок TERMINATE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.3.3. Блок ADVANCE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.3.4. Блок ASSIGN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.3.5. Блок MARK. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.4. Блоки, изменяющие порядок прохождения блоков сообщениями . . . . . . . . . . 4.3.4.1. Блок TRANSFER. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.4.2. Блок TEST. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.5. Блоки для обработки сообщений, принадлежащих одному семейству. . . . . . . 4.3.5.1. Блок SPLIT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.5.2. Блок ASSEMBLE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.5.3. Блок MATCH. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.6. Списки пользователя . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.6.1. Блок LINK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.6.2. Блок UNLINK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.7. Устройства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.7.1. Блок SEIZE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.7.2. Блок RELEASE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.8. Многоканальные устройства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.8.1. Оператор описания многоканального устройства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.8.2. Блок ENTER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.8.3. Блок LEAVE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.8.4. Блоки GATE SNE, GATE SNE, GATE SF, GATE SNF, GATE SE, GATE SV 4.3.9. Очереди . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.9.1. Блок QUEUE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3 9.2. Блок DEPART. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.10. Операторы контроля управления . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.10.1. Оператор START. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.10.2. Оператор RESET. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.10.3. Оператор CLEAR. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.10.4. Оператор QUE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.10.5. Оператор SIMULATE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4. Руководство пользователя СПО GPSS/PC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4.1. Команды GPSS/PC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4.1.1. Команда @<FILESPEC> . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4.1.2. Команда CONTINUE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4.1.3. Команда DELETE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4.1.4. Команда DISPLAY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4.1.5. Команда EDIT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4.1.6. Команда RENUMBER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4.1.7. Команда SAVE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4.1.8. Команда STEP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4.1.9. Команда STOP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4.1.10. Команда USERCHAINS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4.1.11. Команда WINDOW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4.1.12. Команда END . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4.2. Виртуальные окна и редактор исходных текстов модулей . . . . . . . . . . . . . . . 4.4.2.1. Окно данных . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4.2.2. Создание и модификация модулей в окне данных с помощью редактора исходных текстов моделей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4.2.3. Окно блоков . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4.2.4. Окно устройств . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.3. Стандартная выходная статистика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4.3.1. Меню редактора выходной статистики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4.3.2. Описание элементов файла статистики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Библиографический список . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
|
3 4 4 10 12 19 19 20 21 21 24 31 36 44 47 47 50 56 62 65 65 73 86 86 87 87 88 88 89 89 90 90 90 92 92 93 93 95 96 96 96 97 97 99 100 100 101 101 102 102 104 105 105 105 106 106 107 107 108 109 109 109 110 110 111 111 111 112 112 113 113 114 114 115 115 116 117 117 118 119 119 119 120 121
123 125 127 128 130 130 131 135 136 |