Портал освітньо-інформаційних послуг «Студентська консультація»

  
Телефон +3 8(066) 185-39-18
Телефон +3 8(093) 202-63-01
 (066) 185-39-18
Вконтакте Студентська консультація
 studscon@gmail.com
 facebook.com/studcons

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-53007750-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

Разработка библиотеки функциональных блоков

Предмет: 
Тип роботи: 
Контрольна робота
К-сть сторінок: 
23
Мова: 
Русский
Оцінка: 
Задание
 
В процессе обработки на металлургическом заводе стальные отливки поступают в камерную печь с интервалом, распределенным экспоненциально с математическим ожиданием 2.25 ч. Отливки нагреваются в печи в целях рационализации дальнейшего хода технологического процесса. Изменение температуры отливки в печи описывается следующим дифференциальным уравнением:
 
где   - температура i-й отливки в камере;   - коэффициент скорости нагрева, равный Х+0.1, где Х – нормально распределенная величина с математическим ожиданием 0.05 и среднеквадратичным отклонением 0.01; а H - температура печи, которая раскаляется до 2600°F с постоянным коэффициентом скорости нагрева, равным 0.2, т.е.
 
Отливки влияют друг на друга так, что помещение «холодной» отливки в печь снижает температуру в печи и изменяет тем самым время нагрева находящихся в ней в данный момент отливок. Снижение температуры равно разности температур печи и отливки, деленной на количество отливок в печи. Всего в печи 10 камер. Когда холодная отливка поступает к заполненной печи, она складируется рядом с печью. Предполагается, что начальная температура поступающих отливок равномерно распределена на интервале 400-500°F.
Стратегия управления технологическим процессом состоит в том, что нагрев отливок в печи продолжается до тех пор, пока температура одной из них не достигнет 2200°F. Как только эта температура достигается, все отливки с температурой выше 2000°F удаляются. Начальные условия предполагают наличие шести отливок в печи с температурой каждой отливки, равной 5500, 600, 650, …, 800°F. Начальная температура печи равна 1650°F, а очередная отливка поступает в нулевой момент времени.
Целью исследования является имитация описанной выше описанной выше системы в течении 500 часов для получения оценок следующих величин:
- среднего времени нагрева отливок;
- времени ожидания холодных отливок перед очередью;
- загрузки камерной печи.
 
Концептуальная модель
 
Система включает в себя следующие объекты:
- отливка – материал, отправляющийся в печь для нагрева;
- очередь – совокупность отливок, ожидающих освобождения камер печи;
- камера – элемент печи, в который помещается одна отливка для нагрева;
- печь – совокупность камер и нагревательного элемента.
 
Объект Атрибуты
Отливка Начальная температура – температура (из диапазона 400-500°F) отливки при помещении ее в печь.
Коэффициент скорости нагрева – описывает свойства материала отливка и его сопротивляемость нагреву.
Дифференциальное уравнение, описывающее процесс нагревания отливки в печи.
Очередь Число отливок в очереди – количество отливок, которые не уместились в печь и ждут своей очереди на загрузку.
Время ожидания отливки перед печью – усредненное время ожидания отливки момента освобождения какой-либо из камер печи.
Камера Начальная температура – 0, если камера пустая и какое-то конкретное значение, если в камере перед началом работы уже загружена отливка.
Delete temperature – температура, выше которой отливка уже считается нагретой и готова к к удалению из печи.
Печь Maximal temperature of Stove – температура в печи, когда все отливки, готовые к удалению, можно удалять из печи.
Дифференциальное уравнение, описывающее процесс нагревания печи и ее остывания при помещении туда холодных отливок.
Начальная температура – температура печи перед началом работы.
Maximal temperature – максимальная температура, до которой может раскалиться печь (используется в дифференциальном уравнении).
Коэффициент нагрева – способность нагревательного прибора печи изменять ее температуру.
 
Разработка библиотеки функциональных блоков
 
Наименование: Генератор отливок.
Назначение: Создает (генерирует) поток отливок с заданным распределением интервалов времени между ними (экспоненциальное распределение).
Описание входов: отсутствуют
Описание выходов: количество отливок, сгенерированных в единицу времени.
Состояния элемента: генерация интервалов между поступлениями очередной отливки по экспоненциальному закону.
События, на которые реагирует элемент: нет.
Алгоритм функционирования: Мат. Ожидание интервала превращается в интенсивность (1/EXP) и умножается на шаг интегрирования. От полученного числа берется RANDOM с пуассоновским распределением.
Параметры, устанавливаемые пользователем: 
• EXP – математическое ожидание экспоненциального распределения между поступлениями отливок.
 
Наименование: Очередь.
Назначение: Организация очереди холодных отливок перед печью.
Описание входов: 
• Поступающие холодные отливки.
• Количество отливок, которые печь не смогла принять на текущем шаге.
Описание выходов: 
• Отливки, готовые поступить в печь.
Состояния элемента: пусто – не пусто.
События, на которые реагирует элемент: Элемент реагирует на поступление новой отливки и на принятие холодной отливки печью.
Алгоритм функционирования: на выходе – сумма входов.
 
Параметры, устанавливаемые пользователем: нет.
 
Наименование: Камера.
Назначение: Хранить отливку при ее нагревании.
 
Описание входов: 
• Состояние очереди.
• Вектор статистики.
Описание выходов: 
• Измененное состояние очереди. Очередь может уменьшиться на 1 отливку, если камера была пуста, или поступить на выход в неизменном состоянии.
• Вектор статистики, измененный с учетом информации, собранной в данной камере.
Состояния элемента: Пуста - занята. При занятом состоянии идет изменение температуры поступившей отливки. Статистика собирается в любом случае.
События, на которые реагирует элемент: Элемент реагирует на состояние очереди (второй вход), изменяя при необходимости количество заявок
Фото Капча