离散事件动态系统
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2 物料自动传输系统。FMS物流自动传送采用由计算机控制 且一定速度按指定路径巡驶的物料小车,工件在自动小车, 缓冲区,加工中心之间的传递由机械手完成。
.
3 计算机控制单元 FMS的控制中心 基本功能包括:对工件流向的控制,加工任务的调度,运 行状态的监控,物流小车的调度等 4 分布于各加工中心前的缓冲区。 缓冲区存放暂时不加工的工件,设置缓冲区的目的在于改 善由于各加工中心在作业时间上的不同而造成的物流不均 衡性,避免出现阻塞。
离散事件动态系统
.
研究背景
随着信息处理技术,计算机技术和机器人技术等的发展 和应用,在通信,制造,交通管理,军事指挥等出现了大量 的人造系统,如柔性制造系统,大规模计算机通信网 络,C3I系统等. 这些人造系统中,对系统行为起决定作用的是离散事件, 所遵循的是一些人为的规则.对这些人造系统的行为的 研究,推动了离散事件动态系统的形成和发展.
代数层次:主要在物理时间层次上研究DEDS的代数特性 和运动过程,主要方法是极大极小代数.
统计性能层次:主要在性能层次上研究随机情况下DEDS 的各种平均性能及其优化,主要方法有排队论,广义半马 尔柯夫过程等
.
建模与分析的困难
离散事件的不连续本质,计算可行性 大多数性能指标的连续本质 不确定性
.
排队系统
3 离散事件是研究DEDS的主体,对DEDS的分析归结为确定离 散事件交互影响所导致的系统状态的演变.对DEDS的控制就是 禁止不期望事件的发生或使事.件按照期望的时序发生
离散事件
柔性制造系统:工件到达机床,工件等待加工,工件加工 完毕等 排队网络:顾客到达服务中心,等待,接受服务,离开等 计算机通信网络:信息到达网络,信息传递及其传递结 束
排队系统的组成
包括三部分: (1) 到达模式,指顾客按怎样的规律到达,描述顾客到达的 统计特性 (2) 服务台,包括服务台的数量,服务时间等 (3) 排队规则,包括FIFO,LIFO,随机服务等
排队系统研究的主要内容是如何通过已知的到达模式何服 务时间的概率分布,来研究排队系统的队列长度何服务台 的服务效率。
.
到达模式
平均达到间隔时间Ta, 平均到达速率 单位时间内到达的顾客数,为平均达到间隔 时间的倒数 到达间隔分布函数 到达时间变化系数,指到达间隔时间的标准差与平均达到间 隔时间之比。 顾客到达,可能一个一个,可能成批,到达的时间间隔可 以确定,也可以随机;达到过程可以平稳,指相继到达的 时间间隔分布与参数与时间原点无关,也可以是非平稳的
4 DEDS的状态变化服从的是人为规则,不能采样常规的方法
进行建模。
.
柔性制造系统:能够按所要求的工件品种混合比来同时加 工多种不同工件,适应小批量多品种加工的任务。
由四个部分组成:
1 不同类型的加工中心,加工中心是FMS加工的主体,在加 工中心,配备多达几十种不同功能的刀具。对不同的工件 和不同类型的加工,从刀具的选择到加工工艺的选择都有 计算机控制。
.
离散事件动态系统
离散事件动态系统是由离散事件驱动,并由离散事件按照一定 运行规则相互作用来导致系统状态演化的一类动态系统.
两个基本特点:DEDS的系统属性的运行规则.如交通规则,加 工工艺约束等 在DEDS中,系统的状态为一批号码和离散变量表征,且只能在离 散事件驱动下和在异步离散瞬时发生跳跃式变化.
柔性生产线,系统状态为等待加工的工件号码,作业单,每个加工 中心的忙闲状况和开始加工时刻等.
DEDS的动态性一方面体现为离散事件的发生驱动系统状态的 跃变;另一方面为系统状态的跃变触发新离散事件的发生,以 此形成状态与离散事件的交互作. 用。
离散事件动态系统
与连续动态系统的区别:
1 DEDS的状态只能在离散时间点发生变化,在驱动事件发生的 瞬间状态发生变换,其它时刻不变,这是系统固有的不连续属 性,与离散时间系统不同,时间离散是人为通过采样装置实现
FIFO, LIFO如做电梯,仓库里存放钢板等 随机服务如电话接线台 优先权服务如急诊病人优先 最短处理时间先服务SPT 对于n个服务台,可以1,n+1,2n+1,…排一对,2,
n+2,2n+2,…排一队,也可以排一个对,对首的顾 客先服务,现在银行的排对就是这样;也可以这 样排成几对,顾客到达时,以概率pi 排到第i对,
的,无论同步还是异步,变量的跃变时刻总是确定的。
2 DEDS的状态变化是异步的,并发的.跃变时刻是异步的,一个 离散事件的发生,可能导致状态变化出行并发性,导致一些甚 至全部状态发生改变。
3 DEDS的状态变换是不确定的.主要是离散事件的发生受到内 部和外部因素的约束,是不确定的,因此不可编码要考虑随机 因素等。
.
服务台
平均服务时间,平均服务速率,服务时间分布。 按几个形式,可以没有服务元,可以有多个;多 个服务台时,服务台可以并列,串列,混合。 排对规则 两种:损失制,指顾客到达时,如所有服务台被 占用,随即离去;或者系统中的顾客数达到一定 数量后,达到的顾客损失掉了。
.
等待制,顾客到达时,如没有服务台可以为之服务, 则等待。排队规则有
各加工中心对各类工件的加工活动构成系统的状态,工件 和加工中心组成系统的资源,资源的投入和释放构成离散 事件。
.
建模与分析
逻辑层次:主要关心状态和事件这两个主要因素相互作用和 演化的逻辑顺序关系.这两种都是离散,有限的集合,因此,所 用的大多数是离散的数学模型,如形式语言和有限自动 机,Petri网,有限递归过程等.它们的共同困难是离散运算的 组合复杂性问题.
.
混合制 排队过长时,顾客离开。 或者等待时间小于某一时间时,顾客等待; 否则离去
.
离散事件
离散事件是离散事件动态系统的基本要素,是指 DEDS 中 发 生 在 离 散 时 刻 的 事 件 , 是 使 DEDS 状 态 发 生变动的一个行动或事情.
三个基本特征:
1 离散事件是导致DEDS状态发生跃变和突发新离散事件的唯 一因素.
2 离散事件的发生是异步的,非约定的,即发生时刻只能由系统 的演化过程决定.
.
3 计算机控制单元 FMS的控制中心 基本功能包括:对工件流向的控制,加工任务的调度,运 行状态的监控,物流小车的调度等 4 分布于各加工中心前的缓冲区。 缓冲区存放暂时不加工的工件,设置缓冲区的目的在于改 善由于各加工中心在作业时间上的不同而造成的物流不均 衡性,避免出现阻塞。
离散事件动态系统
.
研究背景
随着信息处理技术,计算机技术和机器人技术等的发展 和应用,在通信,制造,交通管理,军事指挥等出现了大量 的人造系统,如柔性制造系统,大规模计算机通信网 络,C3I系统等. 这些人造系统中,对系统行为起决定作用的是离散事件, 所遵循的是一些人为的规则.对这些人造系统的行为的 研究,推动了离散事件动态系统的形成和发展.
代数层次:主要在物理时间层次上研究DEDS的代数特性 和运动过程,主要方法是极大极小代数.
统计性能层次:主要在性能层次上研究随机情况下DEDS 的各种平均性能及其优化,主要方法有排队论,广义半马 尔柯夫过程等
.
建模与分析的困难
离散事件的不连续本质,计算可行性 大多数性能指标的连续本质 不确定性
.
排队系统
3 离散事件是研究DEDS的主体,对DEDS的分析归结为确定离 散事件交互影响所导致的系统状态的演变.对DEDS的控制就是 禁止不期望事件的发生或使事.件按照期望的时序发生
离散事件
柔性制造系统:工件到达机床,工件等待加工,工件加工 完毕等 排队网络:顾客到达服务中心,等待,接受服务,离开等 计算机通信网络:信息到达网络,信息传递及其传递结 束
排队系统的组成
包括三部分: (1) 到达模式,指顾客按怎样的规律到达,描述顾客到达的 统计特性 (2) 服务台,包括服务台的数量,服务时间等 (3) 排队规则,包括FIFO,LIFO,随机服务等
排队系统研究的主要内容是如何通过已知的到达模式何服 务时间的概率分布,来研究排队系统的队列长度何服务台 的服务效率。
.
到达模式
平均达到间隔时间Ta, 平均到达速率 单位时间内到达的顾客数,为平均达到间隔 时间的倒数 到达间隔分布函数 到达时间变化系数,指到达间隔时间的标准差与平均达到间 隔时间之比。 顾客到达,可能一个一个,可能成批,到达的时间间隔可 以确定,也可以随机;达到过程可以平稳,指相继到达的 时间间隔分布与参数与时间原点无关,也可以是非平稳的
4 DEDS的状态变化服从的是人为规则,不能采样常规的方法
进行建模。
.
柔性制造系统:能够按所要求的工件品种混合比来同时加 工多种不同工件,适应小批量多品种加工的任务。
由四个部分组成:
1 不同类型的加工中心,加工中心是FMS加工的主体,在加 工中心,配备多达几十种不同功能的刀具。对不同的工件 和不同类型的加工,从刀具的选择到加工工艺的选择都有 计算机控制。
.
离散事件动态系统
离散事件动态系统是由离散事件驱动,并由离散事件按照一定 运行规则相互作用来导致系统状态演化的一类动态系统.
两个基本特点:DEDS的系统属性的运行规则.如交通规则,加 工工艺约束等 在DEDS中,系统的状态为一批号码和离散变量表征,且只能在离 散事件驱动下和在异步离散瞬时发生跳跃式变化.
柔性生产线,系统状态为等待加工的工件号码,作业单,每个加工 中心的忙闲状况和开始加工时刻等.
DEDS的动态性一方面体现为离散事件的发生驱动系统状态的 跃变;另一方面为系统状态的跃变触发新离散事件的发生,以 此形成状态与离散事件的交互作. 用。
离散事件动态系统
与连续动态系统的区别:
1 DEDS的状态只能在离散时间点发生变化,在驱动事件发生的 瞬间状态发生变换,其它时刻不变,这是系统固有的不连续属 性,与离散时间系统不同,时间离散是人为通过采样装置实现
FIFO, LIFO如做电梯,仓库里存放钢板等 随机服务如电话接线台 优先权服务如急诊病人优先 最短处理时间先服务SPT 对于n个服务台,可以1,n+1,2n+1,…排一对,2,
n+2,2n+2,…排一队,也可以排一个对,对首的顾 客先服务,现在银行的排对就是这样;也可以这 样排成几对,顾客到达时,以概率pi 排到第i对,
的,无论同步还是异步,变量的跃变时刻总是确定的。
2 DEDS的状态变化是异步的,并发的.跃变时刻是异步的,一个 离散事件的发生,可能导致状态变化出行并发性,导致一些甚 至全部状态发生改变。
3 DEDS的状态变换是不确定的.主要是离散事件的发生受到内 部和外部因素的约束,是不确定的,因此不可编码要考虑随机 因素等。
.
服务台
平均服务时间,平均服务速率,服务时间分布。 按几个形式,可以没有服务元,可以有多个;多 个服务台时,服务台可以并列,串列,混合。 排对规则 两种:损失制,指顾客到达时,如所有服务台被 占用,随即离去;或者系统中的顾客数达到一定 数量后,达到的顾客损失掉了。
.
等待制,顾客到达时,如没有服务台可以为之服务, 则等待。排队规则有
各加工中心对各类工件的加工活动构成系统的状态,工件 和加工中心组成系统的资源,资源的投入和释放构成离散 事件。
.
建模与分析
逻辑层次:主要关心状态和事件这两个主要因素相互作用和 演化的逻辑顺序关系.这两种都是离散,有限的集合,因此,所 用的大多数是离散的数学模型,如形式语言和有限自动 机,Petri网,有限递归过程等.它们的共同困难是离散运算的 组合复杂性问题.
.
混合制 排队过长时,顾客离开。 或者等待时间小于某一时间时,顾客等待; 否则离去
.
离散事件
离散事件是离散事件动态系统的基本要素,是指 DEDS 中 发 生 在 离 散 时 刻 的 事 件 , 是 使 DEDS 状 态 发 生变动的一个行动或事情.
三个基本特征:
1 离散事件是导致DEDS状态发生跃变和突发新离散事件的唯 一因素.
2 离散事件的发生是异步的,非约定的,即发生时刻只能由系统 的演化过程决定.