Быстрый поиск

Курсовая работа: Расчет и анализ системы обслуживания робототехнического комплекса производства деталей ЭВА

ФЕДЕРАЛЬНЫЙ КОМИТЕТ ПО НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИЮ

КУРСОВАЯ РАБОТА

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯЭВС»

"Расчет и анализ системы обслуживания робототехнического комплекса производства деталей ЭВА"

2004

Содержание

Введение

1. Условие и исходные данные

2. Расчет и анализ системы обслуживания робототехнического комплекса производства деталей ЭВА

2.1 Расчет при бесприоритетном обслуживании

2.2 Расчет при оптимальных относительных приоритетах

2.3 Расчет при оптимальных абсолютных приоритетах

2.4 Расчет при смешанных приоритетах

3. Разработка экранных форм

4. Спецификация на программу

Заключение

Список литературы

Приложение

Введение

В производстве ЭВА многие технологические процессы могут быть описаны моделями массового обслуживания. Системы массового обслуживания (СМО) представляют собой модели, позволяющие путем анализа входных потоков, поступающих по каналам, рассчитать параметры того или иного технологического процесса с учетом особенностей производства конкретного изделия.

Примерами таких процессов являются: сборочно-монтажные работы радиотехнического производства, контрольные операции на участках серийного производства, работы по обслуживанию и наладке автоматизированного и роботизированного производства. Они характеризуются тем, что имеют случайный поток событий (заявок), поступающих на обслуживание, и операцию (канал) обслуживания (обработки), на выполнение которой требуется разное (случайное) время.

В курсовой работе анализируется СМО робототехнического комплекса производства деталей РЭА.

1. Условие и исходные данные

Заявки на ремонт и наладку четырех компонентов комплекса (станков с программным управлением, промышленных роботов, программных транспортных устройств, управляющих ЭВМ) образуют i (i=1,4) входных потоков однородных событий. Поскольку функционирование системы связано как с регулярными (плановыми) ремонтами , так и ремонтами при внезапных отказах технических средств, то в общем случае входные потоки следует рассматривать как потоки Эрланга с параметрами li ,ni (i=1,4) . В случае упрощенных расчетов можно исследовать предельный случай. Когда ni=0, и рассматривать пуассоновские входные потоки с параметрами li (i =1,4 ). Необходимо рассмотреть два случая функционирования канала обслуживания. Длительность выполнения заявки для каждого компонента робототехнического комплекса является случайной величиной ti (i=1.4). подчиняющейся экспоненциальному закону распределения с параметрами mi (i=1,4) , либо постоянной величиной b. При ожидании обслуживания возникают стоимостные потери, связанные с простоями технических средств. Величина потерь в единицу времени Сi(i=1,4) . Проанализировать эффективность СМО при различных дисциплинах очереди: в порядке поступления заявок (бесприоритетное обслуживание), с относительными, абсолютными и смешанными приоритетами.

Исходные данные даны в таблице 1 и таблице 2.

Таблица 1 - Исходные данные для анализа СМО

Номер варианта	λi, (i= ), с=0,1		ci (i= ), c=1
8	0,5 – 1,0	0,55	5 – 8

В таблице 1:

λi интенсивность поступления заявок в систему;

μi параметр экспоненциального распределения [2];

сi потери при ожидании обслуживания в относительных единицах

Таблица 2 - Некоторые параметры РТК

i	li	bi	ci	ri	mi	ci /bi
1	0,2	0,5	2	0,1	0,1	4
2	0,3	1,0	2	0,3	0,4	2
3	0,1	1,0	1	0,1	0,5	1
4	0,1	2,0	1	0,2	0,7	0,5

2. Расчет и анализ системы обслуживания робототехнического комплекса производства деталей ЭВА

2.1 Расчет при бесприоритетном обслуживании

Таблица 3 - Исходные данные

i	li	ci	const
1	0,9	8	0,55
2	0,8	7
3	0,7	6
4	0,6	5

При бесприоритетном обслуживании имеем на входе суммарный пуассоновский поток с интенсивностью, которая определяется по формуле:

.(2.1.1)

Длительность обслуживания характеризуется вторым средневзвешенным моментом, который находится по формуле:

,(2.1.2)

где bi(2) – это дисперсия экспоненциального распределения, которая зависит от параметра распределения µ через соотношение:

.(2.1.3)

По условию, задано отношение , которое мы обозначили, как Const_, тогда:

,(2.1.4)

где bi – математическое ожидание экспоненциального распределения.

, .

.(2.1.5)

Тогда с учетом (2.1.2), (2.1.3) и (2.3.4) формул получим окончательное выражение суммарной дисперсии:

,(2.1.6)

где λ – интенсивность суммарного потока заявок в систему

,(2.1.7)

Длительность обслуживания характеризуется также средневзвешенными потерями:

,(2.1.8)

Тогда среднее время ожидания:

,(2.1.9)

Суммарные потери вычисляются по формуле:

,(2.1.10)

2.2 Расчет при оптимальных относительных приоритетах

При относительных приоритетах среднее время ожидания заявок типа равно:

,(2.2.1)

где Ri1—коэффициент загрузки системы всеми заявками от 1-го до i1-го типа включительно.

Расчет коэффициента загрузки канала r:

,(2.2.2)

Расчет коэффициента загрузки системы:

,(2.2.3)

С учетом выше приведенных формул выражение можно переписать в виде:

.(2.2.4)

Введя временную переменную Vremper= , получим следующее выражение:

, (2.2.5)

Расчет среднего времени ожидания заявок:

Суммарные потери:

2.3 Расчет при оптимальных абсолютных приоритетах

Расчет среднего времени ожидания заявок при оптимальных абсолютных приоритетах производится по формуле:

,(2.3.1)

Суммарные потери:

2.4 Расчет параметров системы при смешанных приоритетах

Рассмотрим касс смешанных приоритетов. Условимся, что среди заявок в очереди, обслуживание которых не началось, заявки i-го типа имеют преимущество перед заявками i1-го типа, если i>i1. Далее определим интервалы времени ti,i1 таким образом что , если i<i1 и, если i³i1, Кроме того, Тогда заявка i1 –го типа, до окончания обслуживания которого осталось время (причем), имеет преимущество перед заявкой i-го типа, обслуживание которой не началось. Если же, то перед ней имеет преимущество любая заявка i-го типа.

Среднее время ожидания рассчитывается по рекуррентному алгоритму:

,(3.4.1)

,(3.4.2)

.(3.4.3)

Выберем ti в соответствии с вышеприведенным условием, причем приоритетной будет 1 заявка.

Тогда первое время выбирается из интервала 0<t1<0,611, t1=0,3.

Второе время выбирается из интервала 0<t2<0,688, t2=0,35.

Третье время будет выбираться из интервала 0<t3<0,786, t3=0,4

Четвертое время выбирается из интервала 0<t4<0,917, t4=0,45

Параметров Ti:

Теперь рассчитываем среднее время ожидания поступающей заявки на обработку при смешанных приоритетах.

Обозначим:

,(3.4.4)

Среднее время ожидания заявки при смешанных приоритетах:

Суммарные потери:

Таблица 4 – Результаты расчета параметров СМО при различных дисциплинах очереди

Тип приоритета					L
Обслуживание без приоритетов	-0,935	-	-	-	–4,621
Относительные приоритеты	0,597	0,171	-0,038	0,086	5,357
Абсолютные приоритеты	0,242	0,118	-0,033	0,086	2,519
Смешанные приоритеты	3,95·10-5	7,983·10-5	-0,0004	0,002	0,0018