系统模拟与仿真123.docx

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系统模拟与仿真123

系统模拟中的货物分存

摘要

在认识客观世界的过程中，人们建立系统概念是为了深入认识并掌握研究对象的运动规律，希望通过定性、定量地分析、综合研究对象，以期比较准确地解决诸如自然、现代社会和工程中的种种复杂问题，以获得更大的效益。

系统模型则是对实际系统的一种抽象，是系统本质的表达，是人们对客观世界反复认识、分析，经过多极转换、整合等相似过程而形成的最终结果，它具有与系统相似的数学描述或物理属性，以各种可用的形式，给出研究对象的信息。

模型是在对系统进行分析的基础上，根据研究的目的，在一定的假设条件下用抽象的数学语言，概括系统的内在规律，从而确定系统状态的一种方法。

正确建立的模型能更深刻、更集中地反映实体的主要特征和运动规律，从而达到对实体的抽象，帮助人们认识、分析研究对象。

关键词：

系统；效益；系统模型；反映实体；运动规律。

Abstarct

Intheprocessofrecognizingtheobjectiveworld,peoplebuildsystemconceptistounderstandandmastertheresearchobjectmovementrules,andhopethatthroughqualitativeandquantitativeanalysisandcomprehensiveresearchobject,inordertobettersolvesuchasnature,modernsocietyandengineeringofallkindsofcomplicatedproblems,inordertogaingreaterbenefits.

Systemmodelofactualsystemisanabstract,isthesystemofexpression,isessentialtotheobjectiveworldrepeatedlypeoplerecognizedandanalyzed,aftermultipoleconversion,integrationofsimilarprocessandtheformationofthefinalresult,ithassimilarwithsystemmathematicsdescriptionorphysicalattributestoallkindsofavailableforms,givenresearchobjectofinformation.Modelisinonthesystemonthefoundationofanalysis,accordingtothepurposeoftheresearch,inacertainassumptionswithabstractmathematicallanguage,generalizedsystemofinternalrules,soastodeterminethesystemstateofakindofmethod.Correctthemodelcanmoredeeply,morecentrallyreflectedentityisthemainfeatureoftheandmovementlaw,thusachievedontheentityofabstraction,helppeopleknow,analyzeresearchobject.

Keywords:

system;benefit;systemmodel;reflectingtheentity;themovementrule.

第一章绪论

1.1课题的背景、意义

构造一个真实系统的模型与仿真，在模型上进行实验是我们进行系统分析、研究的十分有效的手段。

为了达到系统研究的目的，系统模型用来收集系统有关信息和描述系统有关实体。

也就是说，模型是为了产生行为数据的一组指令，它可以用数学公式、图、表等形式表示。

模型是对相应的真实对象和真实关系中那些有用的和令人感兴趣的特性的抽象，是对系统某些本质方面的描述，它以各种可用的形式提供被研究系统的描述信息。

模型描述可视为是对真实世界中的物体或过程的相关信息进行形式化的结果，模型在所研究系统的某一侧面具有与系统相似.

建立模型的目的是根据系统目标，描述系统的主要构成要素、分析各个构成要素之间的联系、研究系统和环境之间的信息传递关系以及明确实现系统目标的约束条件等。

建模在系统分析中的作用概括为以下几点：

①方便对系统的理解和认识。

尤其对于复杂系统而言，模型只是系统的抽象，通过对模型的学习，人们容易掌握系统的运行原理和主要构成，所以模型能够帮助人们认识和理解系统。

从另外一个角度来讲，只有对系统进行充分地理解才能对系统进行正确分析。

②建模在整个系统分析过程中起到承上启下的作用。

系统分析中系统目标的确立、历史信息的收集等都是为系统建模服务的，而系统建模的结果是系统优化方案的构建以及方案选择的依据。

③系统模型便于系统分析。

有些实体很难通过试验进行相关性质的测定，但所有系统都可以通过建模来进行系统的可靠性、稳定性分析。

④建立模型便于揭示系统的本质规律。

通过模型参数的变化便于显示系统的本质规律。

1.2系统建模与仿真的发展现状

仿真科技作为信息时代除理论推导和科学试验之外的第三门新型科研方法，其技术及相关产品广泛应用于工业产品的研究、设计、开发、测试、生产、培训、使用、维护等各个环节。

随着仿真技术的发展，仿真产业俨然已经成为具有相当规模的新型产业，并广泛应用于国防、能源、电力、交通、物流、教育、航天航空、工业制造、生物医学、医疗、石油化工、船舶、汽车、电子产品、虚拟仪器、农业、体育、娱乐、社会经济运行、环境及安全科学等等领域。

1.2.1汽车仿真

2007中国（上海）国际仿真工业展览会组委会曾历时两年做过一次“中国仿真产业发展现状”的市场调查，调查显示中国仿真市场存在如下特点：

1、科技含量高、市场潜力大、学术性强是目前中国仿真市场的主要特点；

2、仿真属于高科技领域，企业主要集中在国内大中型城市；

3、中国仿真市场目前主要销售市场仍然集中在国内；

4、中国仿真企业普遍年轻，其中尤以1990～2000年及2004年后为主；

5、从事仿真技术的企业普遍抱着乐观态度，对仿真行业市场容量扩大抱有信心，目前需求主要是市场潜力开发及新技术知识产权的保护，行业竞争一般。

1.2.2建筑仿真

我国著名的仿真界院士，中国工程院院士王子才教授专著亦表明，在先进分布交互仿真技术方面，我国初步建成了分布交互综合仿真系统，该系统是一个含有灵境技术的、开放的、支持分布交互仿真的支撑环境，支持复杂系统设计、运行和评估，并开始应用于实际系统的研制和开发工作。

在民用工业中，我国已自行研制生产电力工业的大型电站（200MW，300MW，600MW）仿真系统、交通运输仿真系统、石油化工过程仿真系统等U5.

近年来，随着仿真技术的发展，中国仿真市场增长异常迅猛，在某些方面达到了国际先进水平。

但总体技术水平，特别是应用水平与发达国家相比还有差距。

以美国为代表的发达国家高度重视仿真技术的发展和应用。

针对“贵公司产品目前遇到的困难是什么”这个问题，据2007中国（上海）国际仿真工业展览会组委会参与调查的上海巨光展览有限公司项目经理梁峰介绍，在参与调查的2200家企业中，86％以上企业认为市场潜力开发、新产品知识产权保护和缺少国外相关技术是目前我国仿真市场遇到的三大问题，也正反映了我国仿真市场的机遇之所在。

王子才院士亦指出，建模理论和方法仍然是推动仿真技术进步发展的重点研究方向。

美国等发达国家在仿真领域一直是将建模理论和方法的研究工作列为重中之重。

另外，无论是武器系统还是工业系统，都向大型化、复杂化方向发展，相应的必须开展支持复杂大系统建模的理论和方法研究。

1.2.3虚拟现实

仿真将是支持研究各类复杂系统生命周期的必要手段。

仿真系统是预估其安全性的有效工具，因此仿真系统自身的可信度就变得非常重要。

从理论上建立仿真系统的评估体系及相应的方法、工具是推动仿真技术应用的重要研究方向。

先进的分布式仿真技术的发展，在2l世纪，可能将分布在各个应用领域的人员和资源集成为一个大型仿真环境。

它将打破各个领域的界限，使人们在仿真环境里对拟定的设想和任务进行研究、分析。

仿真技术的优良特性和巨大效益，可能将成为今后人们特别重视和大力发展的综合技术。

仿真系统将应用于人类生产实践的全过程，这样可以避免决策失误，可以预测可能发生的问题，达到避免故障、安全控制的目的。

有关专家预言，在2l世纪，仿真技术的发展必将对经济、社会以及人们的观念产生巨大影响。

1.3本课题的研究内容及技术难点

◆本课题主要研究：

Ø系统中各个图标的设置及应用；

Ø模拟系统系统设计；

Ø模拟系统的可使用范围。

◆本课题的技术及其关键

Ø系统建模与仿真的设计与参数的设置；

Ø在特定的环境下系统的实现。

第二章系统建模与仿真的设计与实现

2.1系统制作过程

2.1.1新建及图标的建立

在安装flexsim之后，打开快捷图标，新建选择buildanewmodei进入编辑界面，在界面内拉入所需的图标，在我们所做的系统模拟中，用到了以下

source

queue

processor

conveyor

rack

transporter

分别为sourceflowitem产生机制queue暂存区processor机器conveyor输送带rack仓储设备transporter无人搬用车等图标。

所摆放图标如下图

2.1.2制作流程

制作过程说明：

货物在生产完毕后运输入库，在进入库存区是需要分类来存储，货物进入仓库暂存区暂时摆放，然后通过机器分类，灾分类操作后有传送带送入下一级暂存，由无人自动小车运载摆入货价，就此这部分制作过程完成。

2.1.3制作过程

在摆放图标合适之后，进行连接操作，操作过程为，长按A点击鼠标左键在source上移动到queue此时会出现一条黄线连接Source和Queue对象。

然后松开鼠标左键，黄线将变成一条黑线，表示Source对象和Queue对象的端口已经连接上。

然后依次操作，连接queue分别到processor4processor5processor6上，在分别连接processor到conveyor上，接着连接conveyor到queue上，分别连接queue与3个rack和transporter上，至此连接过程完成。

编辑对象参数

（1）定义货物的进入

双击Source对象，打开其参数对话框，从Inter-Arrivaltime下拉框中选择NormalDistribution，修改选项的默认参数，点击Template按钮修改其中的棕褐色的参数值：

将10改为20，选择SourceTriggers选项卡，在OnCreation下拉框中选择SetItemtypeandColor来改变产品类型和颜色，选中选项后，点击Template按钮，确定参数后，点击Apply和Ok按钮，关闭Source对象的参数对话框。

（2）暂存区的设置

双击第一个Queue，其参数对话框，将MaximumContent对应值改为25.点击Apply确认。

转到Flow选项卡，在“Output”框中,选择“SendToPort”下拉框中的“ByItemtype（direct）”选项，依次点击Apply和OK按钮，关闭Queue对象的参数对话框。

转到第二个queue，修改第二个Queue对象的SendToPort参数为ByItemtype（direct）。

（3）机器参数的设置

双击第一个Processor对象，在参数对话框“ProcessTime”下拉框中选择“ExponentialDistribution”选项，将参数由默认值10改为30。

同样设置其他两个Processor对象。

2.2系统的运行

保存系统点击Reset点击Run运行系统，在系统的运行中各个突变对象都会按照预定的参数设置而运行，如果运行中有部分图标不在运动则需要适当改动部分图标参数，改动参数后在做下一次运行。

运行过程如下图

2.3小节

在系统做的过程中，遇到了好些不懂的难题，可能是在课堂上没有认真听讲或是没有听懂老师所讲内容，不过在做做系统的过程中通过对课本的近一步熟悉，和在小组讨论的情况下，总算艰难的完成了系统的设计。

在系统设计完成以后，颇感有所收获，首先认识到了系统模拟与仿真在各行业中的中要程度，其次认识到了Flexsim软件的强大，虽然我们用的只是最简单的几个图标，但它所能体现的功能是强大的

第三章总结与体会

3.1闫永强之总结

在最后一个大作业做完的时候，期末已悄然而至，三四周紧张的制作过程，让我们提前体会到了做毕业设计的感觉，也让我们几个的关系更加的密切，四年的时间转眼即逝，这样的机会过去将不在存在。

大四，一个有点敏感的字眼，意味着我们能够在一起的时间越来越少，意味着我们进入社会的时间越来越近。

大学四年，我们学到的不仅仅只有知识，还有做人的道理；大学四年我们认识的不仅仅是朋友，还有可以作为一生知己的同学；大学四年，我们共同走过，我们共同度过。

一学期的学习即将结束，是要交作业的时候了，是开始考试的时候了，几个星期的忙碌使我感到了大学四年中少有的充实，也让我感到了我还是可以紧张起来的，还是可以有自己的想法的，也可以在最后的考试中结束我这学期的生活。

最后，提前祝同学们新年快乐，也祝我们亲爱的老师新年快乐！

！

！

闫永强

2010年12月29日

3.2张荣善之总结

此论文结束之时，毕业之际已悄然而至，艰难的四年求学历程在懵懂间一晃而逝。

短短的四年大学在充实、紧凑中就要过去了。

虽然，由于某些原因，我们的系统建模与仿真没能像我们事先预想的一样圆满成功，但却也得到一些经验和教训，在过程中得到锻炼，可谓受益匪浅。

尽管过去的三年多时间内，我很努力用心地学习了大学课程，但是对于所学知识的具体运用，却是茫然无措，尤其是对于知识的怎样深入学习与研究更是知之甚少，比如此次课题的每个图标的设置以及参数的设置。

虽然学习过系统建模与仿真的有关基本理论，但是对于作为某个具体过程中的实际应用，特别是相对复杂的系统，也只不过是简单的了解。

经过此次的学习，在老师的指导下，查阅资料，不仅深入了解了系统建模的具体实施过程，并实际操作，自主设计了仿真模型与装置；同时，对以往学习的知识进行了初步的整理，有了在各个相关的学科间建立交叉框架体系的意识，这对以后，无论继续深造还是参加工组都是非常有益的。

此次课题没能成功地设计出我们预期中的模拟系统，这对于当初满怀热情的我来说无非是一次不小的打击。

但从另一个角度来看，打击之余，我也收获不少，至少教会我们了做事情与科研并不一定只有得出结果才算是成功的结果，过程也是非常重要的，细节也是很有价值的。

在设计的期间，我们遇到困难时，我们组一起协商，相互合作，发挥团队协作的精神；查阅文献，并对资料深入分析，总结出属于自己的东西；从以往工作入手，寻找解决问题的方法；思考要求全面，做事要求细心，问题最终迎刃而解。

虽然由于知识基础还很有限，对有些特定的东西也不是太明白太理解，系统也还存在一定的问题，但此设计的过程是值得我去用心体会的，从中挖掘出来的探索过程的方法及经验是我终生受用的。

张荣善

2010年12月29日

3.3郝国朋之总结

2007年9月，我来到昆明理工大学求学。

通过这么多年的校园生涯和社会实践，我不断地挑战自我、充实自我，为实现今后的人生价值时刻准备着。

四年的学习时间里，对专业知识认真学习，在学好本专业的同时，我也特别注重对其他知识的学习。

图书馆、电子阅览室、期刊杂志室是我去的最多的地方。

在此期间，我同时也认识到，社会是在不断变化发展的，事在人为，事物总的发展趋势是不变的，我们可以遵循事物发展的规律使其发展得更好。

当我看到我们小组的论文题目时，我就把目标锁定在有关仓库的分检的系统模拟与仿真。

近年来系统建模与仿真在目前的不断涌现及其良好发展势头，引起了我们极大的兴趣。

加之我们家也是有关这方面的零件仓库，对仓库有一定了解，再者我们小组对仓库管理的系统模拟与仿真也有较大的兴趣，我们就选择了这方面课题作为我们的研究对象。

在系统建模与仿真的过程中，我遇到了很多很多的困难，几近放弃我们的最初的预想，思虑再三，我们相互鼓励，相互支持，在迷茫了几天时间才重新坚定我们共同的信念。

我一方面仔细教材，并到图书馆找相关的资料，另一方面，我们小组总是团结在一起，讨论一些我们彼此遇到的问题，并在具体的系统中区模拟我们的想法，区检验我们的想法。

除此之外，我们在期刊网、生产报等地方查阅关于这方面的资料。

终于，在各方面的帮助下，我们的系统建模与仿真总算完成了。

写完论文的第一感觉就是课题真难做呀，要考虑到与你课题相关的方方面面，丢了一方面，就可能使论文不完整。

希望我们的这篇论文可以得到老师的认可。

为此，我还要感谢我的同伴，还有帮助过我们的其他同学以及老师的指导。

在以后的学习生涯中，我会更加努力的！

郝国朋

2010年12月29日

3.4结语

该课题是在侯教授的悉心指导和严格要求下我们小组三人一起通过合作努力完成的，从课题选择到具体的写作过程，无不凝聚着我们三人的心血和汗水。

使我们受益匪浅，懂的了改如何合作、如何在一个团队中尽量去成为这个团队的一员，实现自身的意见与建议。

在临近毕业之际，也增进了我们之间的感情。

不积跬步何以至千里，在老师的认真负责下，悉心帮助和支持下，顺利完成了本次小论文。

虽然在这次课题中我们有很多的不足，有很多也没能理解的，但我们会借此机会在以后的学习过程中慢慢去解决与实现。

在这老师和同学的帮助下，使本次毕业课题能够圆满成功，再次向他们表示诚挚的谢意！

谢谢你们！

谢谢！

闫永强张荣善郝国朋

2010年12月29日

参考文献

【1】彭扬，物流系统模拟与仿真，2006-08

【2】张晓萍，刘玉坤主编，清华大学出版社，Flexsim4.0实用教程2006-12

【3】林则孟，沧海书局出版，1992-09