控制系统仿真范文第1篇
1 柴油机的数学仿真模型
涡轮增压柴油机是一个复杂的系统, 当柴油机突然加负荷或突然加速时, 由于增压器和柴油机之间是靠可压缩的废气来传递能量以及增压器本身的动力惯性, 增压器转速不可能很快增加, 那么压气机所能提供的空气量在短期内就不能满足突然增加的燃油完全燃烧的需要, 这就是增压器的惯性滞后对柴油机系统运动过程的影响。在建立这个系统的数学模型时, 要得到一个精确的描述是很困难的。本文采用“准稳态”建模方法建立柴油机仿真的数学模型。柴油机的准稳态模型是把柴油机的动态过程看成一系列的稳态过程组成, 忽略进排气管的存储容积对动态过程的影响。
本文对“准稳态”模型作以下几个假设:柴油机系统中任何存储容积对动态过程影响忽略不计;柴油机的输出扭矩和排气温度 (涡轮前温度) 仅与柴油机燃烧过程中的空燃比和转速有关。它们可以用经验公式表示, 不进行缸内过程计算。
该柴油机准稳态模型包括压气机、中冷器、涡轮、流量函数、柴油机本体诸环节。其基本模型如图1所示。
2 仿真结果及分析
12VPA6柴油机按标准螺旋桨特性工作的6个稳态工况点的计算结果和试验数据的对比见表1。
比较结果表明:在高负荷时计算误差比较小, 而在低负荷时, 计算误差比较大。这种情况出现的主要原因是低负荷时候试验数据比较少, 而且试验数据的离散程度比较大, 经验公式在低负荷的某些工况有一定的偏差, 但是在整个功率范围内计算误差一般都在5%以内。另外从仿真结果中我们还发现12VPA6柴油机在700rpm~800rpm转速范围内空气流量偏小, 这样对柴油机的动态过程有一定的影响。
可以看出, 仿真得出的稳态航速和实际航行结果基本相同, 稳态误差在6%以内。因此, 稳态仿真的计算结果有较好的精度。在相同的转速下, 计算值一般比实际航行值略偏大, 一方面是由于本文仿真计算的条件是标准海况, 实际航行条件是三级海况;另一方面是由于仿真计算时候排水量是按515t计算的, 而实际航行的排水量是533t~540t。
3 结语
运用数值计算软件Matlab/Simulink建立仿真系统对船舶柴油机推进系统进行仿真分析, 并对其做出相关的修正, 通过与母型船相关资料的比较, 能够对柴油机的稳态性能有很好的研究, 同时为后续的动态性能的研究提供了必要参考依据。避免了采用实验方法而带来的很大的资金、人员和时间的浪费。
摘要：柴油机推进系统是现代船舶最常用的推进系统, 是一个复杂的非线性系统。为研究船舶推进系统的相关性能, 在仿真软件MATLABSIMULINK平台上, 搭建某船的12PAV6MPC柴油动力推进系统模型, 对动力推进系统进行正常航行时的稳态仿真。
关键词：推进系统,稳态仿真,动态仿真
参考文献
控制系统仿真范文第2篇
摘 要：随着全球知识经济的发展，数控加工应用技术专业应运而生，数字控制技术与数控机床给机械制造带来了巨大的变化。但数控技术又是一门实践性很强的课程，要想达到理想的教学和实践效果就必须探索一种新的数控加工技术教学模式来达到投入少、见效快、培养适应性强、企业欢迎的学生势在必行,那么运用数控加工仿真系统辅助教学就是必然的途径。
关键词：数控教学 数控加工仿真软件 鉴定
随着全球知识经济的发展，使机械工程成为一个跨越机械、电子、计算机、信息、控制、管理以及经济等多学科的综合技术应用学科，数控加工应用技术专业应运而生，数字控制技术与数控机床给机械制造带来了巨大的变化。数控机床加工在机械制造业中已经得到广泛应用,并且数控机床操作者的需求也变得越来越大。因此，大批数控机床操作编程人员的培训成为迫切而又难以解决的问题。然而在传统的操作培训中,数控机床的编程和操作是在实际数控机床上进行,这既需要大量的机床,又具有一定的风险性,培训中学员的失误操作经常会导致昂贵设备的损坏，甚至出现安全事故，所以数控机床的操作训练若完全依赖数控机床进行实际操作训练,投入大,消耗多,成本高, 效率低，并且由于学员人数的不断增加，有限的机床数量也难以保证每个学员有足够的上机时间和足够的实训指导老师与之相匹配。但数控技术又是一门实践性很强的课程，要想达到理想的教学和实践效果就必须探索一种新的数控加工技术教学模式来达到投入少、见效快、培养适应性强、企业欢迎的学生势在必行,那么运用数控加工仿真系统辅助教学就是必然的途径，它解决了培训人员多，培训工作量大、效率低，初学者易出错等等一系列的问题。目前国内已经出现了各种数控加工仿真教学系统，我们学院选用了上海宇龙数控加工仿真系统，在此本人对上海宇龙数控加工仿真系统在高职教学的应用，谈谈几点思考：
一、提高效率，节约成本
数控机床属于高科技产品，品种多、价格高，所以数控机床的操作训练若完全依赖数控机床进行，投入大、消耗多、成本高。大多数高职学院无力承担起这种消耗与投入。因此运用数控加工仿真系统教学是解决这一问题的重要途径。上海宇龙数控加工仿真系统可以具备对各种数控机床操作全过程和加工运行全环境仿真的功能，其中包括：毛坯定义、夹具刀具定义与选用，零件基准测量和设置，数控程序输入、编辑和调试，拥有FANUC数控系统、SIEMENS数控系统、华中数控系统、广州数控系统等多种数控系统，具有多系统、多机床、多零件的加工仿真模拟功能；把该仿真系统引入到教学中这样既可避免因初学者误操作造成价格昂贵的数控机床的损坏，又可以使操作人员感受仿真数控机床操作过程中产生现场感和真实感。随着人数的增多，只需要增加计算机终端，就可以彻底解决了数控机床数量不足的难题，也可以大大减少工件材料和能源的消耗，从而可以降低培训成本。并且使每位学员有足够的实践机会。因此能够让学生很快的熟悉和了解数控加工的工作过程，掌握各种数控机床的操作方法。
另外，仿真软件不存在安全问题，若操作失误，系统会有所提示，给仿真者以警示，这使得操作变得生动、形象起来，巩固了学生的操作能力，达到了实训效果。这样学生可以大胆地、独立地进行学习和练习。
所以它是数控实习教学的前期教学的好的辅助教学，提高了培训效率，节约了成本。
二、提高教学质量
1、在教学中
传统的编程教学是枯燥的指令讲解，空对空的编程教学，在应用了数控仿真系统教学以后，教学变得更加生动、具体、形象，提高了学生的学习兴趣。在课堂上真正体现学生为主体突出显示学生动手动脑的能力，变学生被动学习为主动学习。掌握分析问题，解决问题的能力。通过情景教学，大大提高了学生的学习兴趣和主动性。从而提高了教学质量。
2、在考核中
在考核过程中，程序的批阅更是让数控教师头昏眼花，因为每个人的编程会有所差别，所以改卷的工作量非常大而且又非常繁琐，考核就不一定每个课题都进行。使用数控仿真系统可以通过观察刀具轨迹查看他的工艺和中间编程是否存在问题，并可以通过仿真软件可以直观看到最终工件的形状，并能自我检测加工零件的几何形状精度。工件精确测量是一件非常繁复的工作，对数控学生人数众多的学校，即使在仿真软件上进行一次考试或者练习都可能是非常困难的。上海宇龙数控加工仿真系统具有工件的自动测量功能。该功能能够对仿真软件上加工完成后的工件进行完全自动的、智能化的测量。如果事先设定了评分规则，就可以进行全自动的评分。这样我们就可以每个课题进行一次考核，真正达到了又直观、又具体、又生动、又准确的考核效果，提高了教学质量。
3、在复习中
本软件不仅在局域网上具有双向互动的教学功能，还具有基于互联网进行双向互动的远程教学功能，数据传送可以采用卫星、宽带（ADSL,ISDN,有线CABLE等）或窄带互联网（56K Modem）等方式进行，这使得远程教学成为名副其实。这样学生就可以在课余时间通过网络与教师进行交流，从而提高了教学质量。
三、提高职业资格技能鉴定考试的通过率
我学院要求所有毕业学生均通过省、市职业技能鉴定中心认定的国家职业资格技能鉴定考试，并获得职业资格等级证书。数控操作工职业技能鉴定标准分成三大部分内容：理论知识考核、仿真加工考核和实际操作技能考核。其中仿真加工考核就是运用上海宇龙数控加工仿真系统进行考核（辽宁省劳动和社会保障厅职业技能鉴定中心于2006年3月决定采用上海宇龙公司的《数控技能考核软件》作为全省数控操作工统一考核的鉴定系统），那么如果在教学中就能使用上海宇龙数控加工仿真系统，并使学生在学习中熟练掌握该仿真系统就可以提高职业资格技能鉴定考试的通过率。
四、提高学生竞赛能力
辽宁省在第二届数控技能大赛中选用上海宇龙公司《数控加工仿真系统》作为比赛中唯一使用的数控仿真软件。如果在教学中就能使用上海宇龙数控加工仿真系统，并使学生在学习中熟练掌握该仿真系统，就可以让学生数控仿真软件这部分具有一定优势，从而获得更好的成绩。
五、数控加工仿真系统在应用中存在的问题
数控加工仿真系统是一种模拟教学应用软件，它不能也不可能全盘代替教学，尤其是技能训练。如果教师一味地依赖数控加工仿真系统而将学生放任自流，必将会引起一些负面效应，为了将这些负面效应的影响减少到最低程度，我们应拿出切实可行的应对的方法。
首先，数控加工仿真系统只是加工过程的模拟并非真实加工过程，它无法代替学生在真实切削加工的实际感受，尤其是加工工艺的选择，它无法进行控制，因此在教学中教师一定要对学生加强加工工艺方面相关知识的培养。
其次，我国的数控加工仿真系统软件的设计与应用尚处在刚刚起步的阶段，仍有不少亟待完善之处，有些指令无法执行，使学生对编程理论产生疑惑而无所适从，这就对它的使用范围有所限制，任课教师应该熟悉这一差别，及时加以说明，并积极与数控加工仿真系统软件设计方进行联系以便及时予以改进。
其三，在利用数控加工仿真系统软件进行技能训练时容易使学生对计算机产生依赖心理，沉迷于仿真加工，而疏于上数控机床操作。
另外，个别学生甚至趁老师不注意上网或玩电游。这就要求数控实训教师提高管理能力和教学水平，合理分组科学安排应用数控加工仿真系统软件进行技能训练的时间，仿真训练与操作训练在后阶段应穿插进行，科学管理就可将这一负面效应减少到最低程度。
总之，数控加工仿真软件在教学和鉴定中的应用尚在起步与研究探索阶段，只要积极思考在应用中产生的问题，主动采取应对措施，我们正确发挥其在教学和鉴定中的作用，就一定能收到事半功倍的效果。
控制系统仿真范文第3篇
1 新的教学理念和教学手段
采用通过实践以学习的教学理念, 激发学生探索创造的积极性, 真正提高学生的动手能力和综合能力。从学生角度, 通信系统仿真课程不再是单纯的概念和思想的传授, 而是自己主动性地介入到通信系统仿真的理解当中;从教师角度, 通信系统仿真课程不再是经典的教学结论, 而是不断探索并与学生同成长的过程;从教学手段上来说, 改变传统教学方法, 形成以项目来驱动, 以案例为导向的教学方法。同时, 针对不同专业方向, 不同接受能力的同学, 因材施教, 采用不同级别的案例教学。
2 构建体系化的通信系统仿真课程系列
通信系统仿真课程涵盖的知识面很宽, 涉及的课程较多, 学院以通信系统仿真课程为基础的课程体系, 起到“承前启后”的作用, 即除了本学科体系外, 也包括相关的课程体系, 如《EDA及VHDL语言》《DSP》《ADS》《射频仿真设计软件—以Agilent EEsof EDA为例》《Matlab语言/Simulink图形化仿真》《System View》《通信网络仿真》等课程体系, 这些课程体系将加速通信系统从概念、仿真到实现的优化设计过程。通过课程体系的研究及梳理, 如果这些课程得到系统开展, 将可以极大的提升学生学习的科学性、系统性以及实用性。同时, 各相关课程也通过通信系统仿真课程实现了理论与实践的结合。
3 创新的实验手段
原来教学活动中主要采用Math Works公司开发的Matlab语言作为仿真工具[2], 但其存在着可读性、可重用性和可扩展性差, 人机界面不友好, 维护困难等缺点, 即便通信工程师在Simulink仿真环境下搭建仿真模块实现通信系统的分析和仿真, 也多数是针对具体问题搭建若干具体的仿真模块。学生使用这一仿真平台时, 编写通信仿真程序时必须考虑代码方面的问题, 再加上如果对专业课程理解不深刻, 就会感觉吃力。从而影响到对专业课程的学习兴趣以及对内容的理解, 因此, 为提高课程设计的教学效果, 将Systemview[3]等软件引入到通信系统仿真课程设计中, 有效的解决以上问题。
4 教学方式和内容改革
通信系统仿真研究生课程是通信学院2000年开设, 初期课程过多、偏重于理论的教学, 并且仿真实验内容大部分为验证实验, 学生创新的环节很少, 而且由于条件限制, 都要求学生在堂下自己进行。将课程理论与实践完美, 需要从教学方式和内容上有所改进。2010年根据研究生创新教育的培养模式转变改为结合理论和实验, 以实验为主的研究生专业课程, 将通信系统仿真课程从理论课教学改为实验室课程。
通信系统仿真课程教学分为三个阶段, 即:理论教学+典型仿真实践+案例设计, 其中, 理论环节是基础, 典型仿真实践是过渡, 案例设计达到目标。理论教学阶段, 通过讲解通信系统仿真理论使学生掌握通信系统仿真的知识体系架构、各个关键子系统及大系统的建模与仿真的基本原理和设计方法;典型仿真实验阶段, 学生可以通过完成软件包提供的实验加深对典型通信系统仿真的了解, 提高动手能力和学习初步的开发技能和技巧;案例仿真设计阶段为提高阶段, 由学生自主设计实验案例, 组成包括仿真预处理、仿真引擎、仿真后处理等模块的较完整仿真案例, 然后在大的通信系统仿真试验中使用自己的模块完成不同研究方向的开放性课题的实际功能验证, 提高学生的创新能力。
在实验内容的筛选上, 将典型通信系统与当前复杂的通信新技术融合起来, 实现实验内容传统性和时效性的紧密结合。基本通信理论仿真题目主要包含各种调制与解调方法、信道编码、PCM编码与传输等内容。教师给出课题要完成的各项指标, 要求学生自行设计、实施、调试及仿真时序波形, 分析、总结课题中的问题, 既体现了设计的灵活性, 也给学生留下了创新机会, 使学生初步掌握现代数字通信系统的基础理论以及仿真方法。典型通信系统综合性实验综合了各通信模块单元的实验内容, 将模拟信号数字化、编码解码、时分复用、各种调制解调 (如QPSK, QAM) 、滤波等多个环节结合在一起, 培养学生综合运用所学知识的能力。融合了通信系统原理、数字通信原理、信号与系统、数字信号处理等课程, 在复杂性实验环节中, 我们结合目前现代通信理论和新技术, 围绕数字视频广播DVB、基于无线局域网技术的OFDM、蓝牙等技术展开研究和实验, 学生自由选取实验内容, 通过查阅文献设计通信系统, 计算实验参数, 最终完成总体设计。使得学生在已有知识的基础上, 扩展知识结构、跟踪科技前沿, 充分了解和掌握现代通信技术。在新技术实验环节方面, 围绕宽带CDMA/MIMO-OFDM通信的上行链路、下行链路以及各种信道特性进行仿真。深刻理解3G/B3G技术内涵, 把握通信新技术的发展方向。经过两年的建设, 通信系统仿真课程设计建立了如图1所示:通信基本理论实验→典型通信系统设计→复杂通信系统设计→新技术应用→创新实践等多层次实践体系。体现了基本途径与综合途径相结合, 课内与课外相结合, 知识学习与经验积累相结合的立体化体系特点。
5 结束语
针对研究生创新型通信系统仿真课程教学的特点, 制定合理的教学内容, 采用科学的教学方法, 提供先进的教学条件, 在培养创新型研究生上进行了有益的探索, 从而最终取得良好的教学效果。所培养研究生先后在挑战杯赛中获得全国二等奖、研究生电子设计竞赛中获得西南赛区二等奖等。
摘要：对本校“通信系统仿真”课程进行创新性改革。采用新的教学理念和教学手段, 构建体系化的通信系统课程系列, 形成了多层次实验内容和仿真实验手段。通过理论教学阶段、典型通信系统模块及仿真阶段、案例仿真设计阶段三个阶段的衔接, 培养学生创新性开发设计的意识和能力。实践表明, 教学改革取得了显著的效果。
关键词：通信系统仿真,创新性改革,仿真实验
参考文献
[1] 张素香, 李保罡, 王雅宁.基于创新型人才培养的通信系统仿真课程教学研究[J].中国现代教育装备, 2011 (17) .
[2] 邵玉斌.Matlab/Simulink通信系统建模与仿真实例分析[M].清华大学出版社, 2008.
控制系统仿真范文第4篇
1.1 医学数据处理
主要包括数据存取数据预处理。对于医学仿真系统来说, 医学数据存取I/O模块是进一步数据处理的基础。I/O模块需要对常见的医学图像种类提供存取和显示功能。在I/O模块存取医学图像之后需要对原始图像中感兴趣的部分进行提取和数据预处理, 然后才能进行下一步的三维重建和可视化处理。这里需要一些预处理技术, 比如图像增强、边界提取、分割和配准等等。Insight Segmentation and Registration Toolkit (ITK) [2], 是一个开源软件系统, 广泛的用于医学图像数据集的分割和配准。
1.2 三维重建
经过数据预处理阶段以后, 需要进行进行三维体数据可视化。最常用的绘制技术包括面绘制和体绘制。面绘制根据采样值的分布变化确定物体的边界, 然后用适当的数学方法描述物体表面, 进而表现器官和软组织表面特征。体绘制在不构造物体表面几何描述的情况下, 直接对体数据进行显示, 可以不同的程度表现物体的细微结构变化[3,4]。面绘制通常比体绘制速度要快, 但需要避免出现一些绘制错误的发生。常用的算法是移动立方体Marching Cubes[5]及其变形。Visualization Toolkit (VTK) [6]是一个常用的三维数据可视化显示的开源工具库。
1.3 变形模型
仿真的真实感很大程度上取决于仿真的准确性和变形模型下的计算效率。变形模型应该能够准确的模拟器官和软组织被刺戳、拉伸、切割时引起的形变, 并在绘制的时候保持必要的实时性。物理模型能够体现物理的材料特性。在手术仿真中, 质点弹簧模型和有限元模型是最经常使用的两种三算法。离散的质点弹簧模型计算复杂度低且易于实现。有限元模型对连续特征进行严格的数学分析来进行机械建模, 从而得到了较好的仿真精度, 但是会产生较大的计算量。
1.4 碰撞检测
在手术仿真过程中, 虚拟手术器械和虚拟器官之间的碰撞检测至关重要。层次包围盒方法经常用于碰撞检测, 包括沿坐标轴的包围盒 (AABB) 、包围球 (SBB) 、方向包围盒 (OBB) 等。为了保证碰撞检测的实时性和精确性, 在此可以考虑采用混合模型算法, 将OBB和AABB结合起来发挥各自不同的优点。AABB首先用来初步检测碰撞是否发生, 如果发生了碰撞再用OBB进行精确检测。否则, 在采用OBB算法之前碰撞检测结束。
1.5 虚拟切割
在仿真手术过程中, 对虚拟手术刀、超声波刀这些虚拟手术器械的使用无疑将会对医科学生或者新医师在今后实际手术操作中起到极大的帮助作用。通常虚拟切割分为累进切割和非累进切割两种。非累进切割在手术刀切割并离开伤口后才将伤口割开, 而在从开始切割到手术刀离开之前的过程中不显示伤口被且隔开的效果。所以在手术刀运动位置和切割效果之间产生了一个较为明显的延迟。累进切割解决了这个延迟的产生, 它在切割过程中实时的显示出伤口切开的效果。但是也随之增加了时间复杂度和对临时分割的存储管理的复杂度。将累进切割和非累进切割结合起来发挥它们各自的优势, 将会成为设计虚拟切割算法的一个不错的选择。
1.6 触觉反馈
同任意物体的触觉交互是手术仿真的一个不可或缺的基本功能。通过触觉反馈界面, 训练者可以在手术仿真过程中感觉到接触或者力反馈的效果。这样, 训练者就会在一个由计算机和专业设备搭建的虚拟手术环境中体会到了同真实手术一样的触觉效果。目前, 触觉反馈设备已经用来进行更真实和实时的模拟操作。VR系统中常用的触觉反馈设备有Sensable公司的PHAN-TOM和3Dimmersion公司的CyberForce等等。通常, 采用PHANTOM设备, 和其提供的GHOST API来产生对三维可变形器官和软组织的切割产生的触觉反馈效果, 这样的设备能提供1kHz的触觉反馈更新输出。
1.7 仿真内核
在手术仿真过程中, 各种任务将协同工作, 仿真内核在其中起到了一个控制中心的作用。仿真内核的主要作用包括任务调度、协调交互操作、模块之间的交流信息分发以及资源配置管理等等。这些需要建立执行顺序、各个模块之间的同步和连接并且需要明确制定出模块间的接口。
2 总结和展望
准确性和实时性是虚拟手术系统至关重要的性能指标, 良好的系统架构和功能模块的设计将为此提供必要的保障。最后设计的测试计划, 将从系统的可用性和效果进行评价。进一步的系统开发是我们接下来的工作, 我们相信虚拟手术必将会为外科手术训练和制定术前计划提供积极的帮助作用。
摘要：虚拟手术仿真系统由于其显而易见的重要性得到了医学界的广泛重视, 本文对虚拟手术系统的关键技术进行了深入研究, 对其系统架构、主要功能模块进行了论述。相信该研究工作将能够为搭建虚拟手术系统平台提供重要的技术支持。
关键词：研究,虚拟手术,仿真
参考文献
[1] Lange T, Indelicato DJ, and Rosen JM.Virtual reality in surgical training[M].Surg Oncol Clin N Amer, Jan2000, 9 (1) :61～79.
[2] ITK insight segmentation and regis-tration toolkit.[Online].Available:h t t p://w w w.i t k.o r g/
[3] Levoy M.Display of surfaces from volume data[J].IEEE Computer Graphics and Applications, 8[3], May1988:29～37.
[4] Westover LA.Footprint evaluation for volume rendering[J].ACM SIGGRAPH Computer Graphics, 24[4], 1990:367～376.
[5] LORENSEN W.E., and CLINE H.E.Marching cubes:A high resolution3d surface construction algorithm:Proc of SIGGRAPH'87[C], ACM Press, 21 (4) , July1987:163～169.
控制系统仿真范文第5篇
(一) 构建模型
(1) 选择模型所需的对象。按照仿真模型依次添加的对象有:3个发生器、1个暂存区、1个分配器、2个操作员、3个处理器、3个平行传送带、1个带转弯的传送带、1个发生器、1个合成器、1个暂存区、2个货架、1个叉车。如图1所示。
(2) 将对象间进行连线。暂存区1和分配器、分配器和处理器、暂存区和叉车之间连线时, 按住S键进行连线, 其他对象之间的连线需按住A键连接。
(3) 布置叉车路线。增加三个节点对象, 点击右键设置路线为curved (弯曲) 。
(4) 添加Recorder对象
(二) 参数设置
(1) 发生器的设置
一是产生产品的发生器的设置
临时实体按照正态分布时间到达 (均值20, 方差1) 的设置方法, 在随即分布中选择normal函数, 设置均值为20, 方差为1。
3类产品的颜色设置方法, 在onCreation选项中设置产品的类别分别为itemtype1、itemtype2、itemtype3, 在onExit选项中设置产品的颜色分别为:blue (蓝色) 、red (红色) 、green (绿色) 。
二是产生托盘的发生器的设置
产生托盘的发生器的到达类型设置为Arrival schedule, Flowitem class为Pallet。
(2) 暂存区的设置
一是暂存区1的设置
暂存区容量的设置, 在Maximumcontent中设置100。由于是对三种产品分别进行处理, 在Flow选项卡中设置send to port为cases by value, 即case1-return1、case2-return2、case3-return3, 并且选择use transport以满足操作人员的操作。
二是暂存区2的设置
为了使货架的货物存储时均匀的, 在暂存区2的Flow选项卡send to port中设置为By percentage, percentage 50-port1、percentage50-port2。
(3) 处理器的设置
2个操作员组成的小组协助搬运产品到各自检测装置上, 并先预置产品, 预置时间10秒, 预置结束后进入检测过程, 检测时间10秒, 在setup time中选择By Expression, 设置Expression值为10, 在Process Time中选择By Expression, 设置Expression值为10。
预置时使用操作员和检测时同样使用操作员的设置, 选择use operator for setup和use operator forprocess。
三个产品的合格率设置, 在Flow选项卡中sent to port中设置为By percentage。产品1具体为:percentage 98-port1、percentage 2-port2;产品2为:percentage 90-port1、percentage10-port2;产品3为:percentage 92-port1、percentage8-port2。
(4) 带转弯的传送带的设置。质量不合格的产品通过传送带送回暂存区, 设置其为不同的颜色, 在Onexit选项中设置color为yellow (黄色) 。
(5) 合成器的设置。创建一个GlobalTable61, 导入客户订单需求。在合成器的Processortriggers选项卡中OnEntry设置Update Combiner component List Table选择建立的GlobalT-able61。
(6) 货架的设置。设置Number of Bays为3, Number of Levels为6。
货架的存放顺序设置如图, 在Place in Bay选项中设置为First Available Bay, Place in Level选项中设置为First Available Level。
(7) 叉车的设置。叉车的速度设置Maximum Speed为2。
(8) Recorder的设置。Recorder的设置, Object Name为叉车。
(9) 仿真时间。将仿真时间设置为4000秒。
二、flexsim物流系统仿真制约因素分析
仿真模型的瓶颈较多, 因为产品的发生、处理都会给仿真带来制约, 主要有暂存区制约、操作员的操作速度制约、叉车的运行速度制约、叉车的行驶路线制约。
(一) 暂存区制约
暂存区1一直处于饱和状态, 因为暂存区容量的设置为100, 而产品需求旺盛时, 暂存区的容量成为该仿真模型的瓶颈。
根据客户的不同需求, 合理设置暂存区容量变得尤为重要。所以解决暂存区瓶颈的问题就需要根据客户的具体要求, 设置合适的暂存区容量, 从而保证仿真的效率和质量。
(二) 操作员的操作速度制约
操作员的操作速度, 即熟练程度会影响仿真的进行。如果速度过慢, 就会造成暂存区货物的滞压及货物供给缓慢, 客户订单不能及时的得到满足。
在运行相同的时间内, 设置操作员的速度分别为2个单位和10个单位。当操作员的速度为2个单位时传送带上的货物积压明显多于速度为10个单位时, 加快操作员的操作速度及时的满足的客户的需求, 仿真效果较好。另外还可以通过增加操作人员数量来满足大量的客户需求。
(三) 叉车的运行速度制约
如果叉车的速度过快会造成空驶现象, 如果速度过慢又会造成暂存区库存积压现象的发生, 因此控制好叉车的速度变得尤为重要。该仿真模型中叉车的运行速度为2个单位, 空驶有4.1%。当提高速度到5个单位时, 空驶有2.2%。因此在该仿真模型中, 适当提高叉车的运行速度可以提高仿真效率。
(四) 叉车的行驶路线制约
叉车的行驶路线会影响叉车的运行, 从而会影响仿真的效果。垂直路线和弯曲路线相比, 垂直路线的运行更容易, 运行较快。运送一次货物垂直路线所需的时间是12.44秒, 弯曲路线所需的时间是16.38秒, 垂直路线有利于货物的快速入库。
flexsim在物流系统仿真中直观地将物流系统要素进行了全面分析, 对物流系统的实施构建了模型基础, 在暂存区、操作员的操作速度、叉车的运行速度、叉车的行驶路线等因素的制约下, 客观的呈现物流系统的重要性。
摘要：物流系统是处理物流问题的关键技术和手段, 而物流系统仿真可以为物流系统的实施提供保证。本文对flexsim物流系统仿真软件的建模步骤及制约因素进行了详细分析, 从而为物流系统运作构建模型基础。
关键词：fiexsim,物流系统仿真,模型构建
参考文献
[1] 冉茂华等.基于flexsim的生产物流系统仿真研究[J].机械, 2013 (6) .
[2] 鲁力群, 赵静.物流系统仿真课程设计教学构建与实施[J].物流技术, 2014 (12) .