2011－2012学年第一学期 现代服务业学院
《物流系统建模与仿真》期末机考试题
考试时间：2011年12月28日上午8：20－10：20，共计2小时。
答题要求：开始前先确认FLEXSIM 软件已经验证了许可证，可展开树视图。按照题目给出的信息在 FLEXSIM 中文版中建立相应的模型，并调试，模型应能流畅运行。考试期间不允许参照任何资料，须独立完成。
做好的模型分别命名为“模型1”，“模型2”保存在F 盘下以自己的姓名+学号后两位建立的文件夹内，例如“彭扬01”。
1、有三种不同类型的临时实体（产品）将按照正态分布间隔到达。临时实体的类型在类型1、
2、3 三个类型之间均匀分布。当临时实体到达时，它们将进入暂存区并等待加工处理检验。有两个操作员在加工前首先将物品从暂存区搬运至对应的处理器并事先对物品进行预置，然后有三个处理器分别用来加工相对应的产品。处理好后的临时实体放到各自的传送带上集中到唯一的传送带暂存区。由叉车负责将暂存区的三类临时实体分别按以下顺序放置到三个货架。物品1到货架3，物品2到货架2，物品3到货架1。叉车的运行需按照网络节点路线设置好的路径运行，网络节点的路线形状设置为如下：
两个暂存区都要求用记录器（竖立显示）显示容量和停留时间，两个操作员和叉车的运作情况要求显示状态饼图。传送带暂存区与货架的位置要足够远以便显示叉车运行时行进的网络节点路径。三条传送带与传送带暂存区的连接形式如下：
数据参数如下：
1、发生器到达速率：Normal(20,2，0)
2、第一暂存区容量100，传送带暂存区容量100。
3、处理器的预置时间为常数值10秒。处理器的处理时间均符合
Exponential(0,30,0)分布
4、传送带采用默认速度。
5、物品自传送带暂存区到货架的运输路线为：
物品1到货架3，物品2到货架2，物品3到货架1。
2、在这个模型中，一个操作员会将两种不同材质的箱子搬进模型。这两种箱子分别被转化成液体，通过输送管道(Pipe)运输至两个液体储存箱（Tanks）里面。两种液体由储存箱再输送至一个混合器（Mixer）中，混合器将两种液体混合在一起，生产出一种新的产品。这种新产品被输送到液体处理器（流体处理器）里，在通过实体转换器转换成实体，经过传送带，到达吸收器。模型中的液体单位为加仑，时间单位为秒。
流体模型数据
Flowitem 到达速率: exponential(0,10) seconds
流体转换器的最大容量: 20 加仑
单个实体转换成的流体量(流体转换器): 10 加仑/实体
向储存箱输送液体的输送管的最大容量： 20 加仑
运输率(流体转换器至储存箱): 2 加仑/秒
储存箱的最低标记: 1 加仑
储存箱的最高标记: 45 加仑
向混合器输送液体的输送管（pipe）的最大容量: 10 加仑
输送率(储存箱至实体转换器): 1 加仑/秒
混合步骤:
步骤1: 物质类型1, 无延迟
步骤2: 物质类型2, 10 秒延迟
混合方式：
物质类型1: 10 加仑, 步骤1
物质类型2: 20 加仑, 步骤2
实体转换器的最大容量: 10 加仑
转换成一个实体的流体量(实体转换器): 10 加仑/实体
注意：两种液体分别要用蓝色和红色代表。
课程设计物流系统建模与仿真 专业年级2011级物流工程指导教师张莹莹 小组成员 重庆大学自动化学院 物流工程系 2014年9 月12 日
课程设计指导教师评定成绩表 项目分 值 优秀 (100>x≥90) 良好 (90>x≥80) 中等 (80>x≥ 70) 及格 (70>x≥60) 不及格 (x<60) 评 分参考标准参考标准参考标准参考标准参考标准 学习态度15 学习态度认 真，科学作风 严谨，严格保 证设计时间并 按任务书中规 定的进度开展 各项工作 学习态度比较 认真，科学作 风良好，能按 期圆满完成任 务书规定的任 务 学习态度 尚好，遵守 组织纪律， 基本保证 设计时间， 按期完成 各项工作 学习态度尚 可，能遵守组 织纪律，能按 期完成任务 学习马虎， 纪律涣散， 工作作风 不严谨,不 能保证设 计时间和 进度 技术水平 与实际能力25 设计合理、理 论分析与计算 正确，实验数 据准确，有很 强的实际动手 能力、经济分 析能力和计算 机应用能力， 文献查阅能力 强、引用合理、 调查调研非常 合理、可信 设计合理、理 论分析与计算 正确，实验数 据比较准确， 有较强的实际 动手能力、经 济分析能力和 计算机应用能 力，文献引用、 调查调研比较 合理、可信 设计合理， 理论分析 与计算基 本正确，实 验数据比 较准确，有 一定的实 际动手能 力，主要文 献引用、调 查调研比 较可信 设计基本合 理，理论分析 与计算无大 错，实验数据 无大错 设计不合 理，理论分 析与计算 有原则错 误，实验数 据不可靠， 实际动手 能力差，文 献引用、调 查调研有 较大的问 题 创新10 有重大改进或 独特见解，有 一定实用价值 有较大改进或 新颖的见解， 实用性尚可 有一定改 进或新的 见解 有一定见解观念陈旧 论文(计算 书、图纸)撰写质量50 结构严谨，逻 辑性强，层次 清晰，语言准 确，文字流畅， 完全符合规范 化要求，书写 工整或用计算 机打印成文； 图纸非常工 整、清晰 结构合理，符 合逻辑，文章 层次分明，语 言准确，文字 流畅，符合规 范化要求，书 写工整或用计 算机打印成 文；图纸工整、 清晰 结构合理， 层次较为 分明，文理 通顺，基本 达到规范 化要求，书 写比较工 整；图纸比 较工整、清 晰 结构基本合 理，逻辑基本 清楚，文字尚 通顺，勉强达 到规范化要 求；图纸比较 工整 内容空泛， 结构混乱， 文字表达 不清，错别 字较多，达 不到规范 化要求；图 纸不工整 或不清晰 指导教师评定成绩：
《物流系统模拟与仿真》教学大纲 课程代码： 0212202 课程类型：专业课 学时： 32 学分： 2 适用专业：物流管理 先修课程：管理学、经济学、物流管理、仓储与配送管理、运输管理、运筹学、供应链管 理一、教学目标 《物流系统模拟与仿真》是工商管理学院开设的一门专业基础课程，是一门专门研究系统模拟和仿真的理论、 方法在各种不同类型物流系统的实际运用的学科，是一门实践与理论结合性较强的应用学科。 系统模拟与仿真技术在物流领域中的应用内容丰富、形式多样、发展迅速。本课程教学的总体目标是，使学 生基本掌握物流系统如商贸物流系统、供应链系统、生产物流系统、运输与配送系统、仓储系统和区域物流系统 模拟与仿真完整的知识体系结构，力求学生能全面、系统地掌握物流系统模拟与仿真的基本理论、方法和实际应用，同时能了解系统动力学和智能优化等技术在物流系统模拟和仿真中的应用、常见的应用于物流领域的仿真软件与分析物流系统仿真技术的发展趋势。 二、教学基本要求 （一）教学内容 1.系统建模与仿真概述 系统的定义和分类；系统建模概述；建模与仿真活动的组成要素；系统建模与仿真的作用和方法；仿真的发 展趋势。 2.商贸物流系统建模与仿真 商贸物流系统概论；商贸物流系统预测方法；商贸物流系统中的分销需求计划及其仿真；商贸物流系统中的物流需求计划及其仿真。 3.供应链系统建模与优化 供应链的概念及其特征；供应链系统建模方法；供应商选择问题建模与分析。 4.生产物流系统建模与仿真 生产物流系统模型；设施布置规划与建模；运输与装卸系统仿真。 5.物流运输与配送系统建模与优化 物流运输与配送规划问题概述；物流运输决策问题建模；遗传算法求解协同配送问题。 6.仓储系统仿真 仓储系统决策概述；AS／ RS系统仿真；仓储管理系统仿真分析。 7.区域物流系统建模与仿真 区域物流系统概述；区域物流结点选址规划；系统动力学概述；基于系统动力学的区域物流系统仿真。 8.仿真软件在物流系统中的应用 仿真软件的发展及应用概括；物流仿真软件包介绍；主流仿真软件比较。 9.物流系统仿真技术展望 物流系统仿真的核心技术；物流系统仿真技术展望；物流系统仿真技术的后续研究热点。 （二）教学方法和手段
系统建模与仿真习题二 1. 考虑如图所示的典型反馈控制系统框图 (1)假设各个子传递函数模型为 66.031.05 .02)(232++-+=s s s s s G ，s s s G c 610)(+=，2 1)(+=s s H 分别用feedback （）函数以及G*Gc/(1+G*Gc*H)（要最小实现）方法求该系统的传递函数模型。 (2) 假设系统的受控对象模型为s e s s s G 23 )1(12 )(-+=，控制器模型为 s s s G c 32)(+=，并假设系统是单位负反馈，分别用feedback （）函数以及G*Gc/(1+G*Gc*H)（要最小实现）方法能求出该系统的传递函数模型？如果不能，请近似该模型。 2. 假定系统为： )(0001)(111000100001024269)(t u t x t x ????? ???????+????????????----= [])(2110)(t x t y = 请检查该系统是否为最小实现，如果不是最小实现，请从传递函数的角度解释该模型为何不是最小实现，并求其最小实现。 3. 双输入双输出系统的状态方程：
)(20201000)()(20224264)(75.025.075.125 .1125.15.025.025.025.125.425.25.025.1525.2)(t x t y t u t x t x ??????=????? ???????+????????????------------= （1）试将该模型输入到MATLAB 空间，并求出该模型相应的传递函数矩阵。 （2）将该状态空间模型转化为零极点增益模型，确定该系统是否为最小实现模型。如果不是，请将该模型的传递函数实现最小实现。 （3）若选择采样周期为s T 1.0=，求出离散后的状态方程模型和传递函数模型。 （4）对离散的状态空间模型进行连续变化，测试一下能否变回到原来的系统。 4. 假设系统的传递函数模型为： 222 )(2+++=s s s s G 系统状态的初始值为?? ????-21，假设系统的输入为t e t u 2)(-=。 （1）将该传递函数模型转化为状态空间模型。 （2）利用公式 ?--+=t t t A t t A d Bu e t x e t x 0 0)()()()(0)(τττ求解],0[t 的状态以及系统输出的解析解。 （3）根据上述的解析解作出s ]10,0[时间区间的状态以及系统输出曲线。 （4）采用lsim 函数方法直接作出s ]10,0[时间区间的状态以及系统输出曲线，并与（3）的结果作比较。 5. 已知矩阵 ???? ??????----=212332110A （1）取1:1.0:0=t ，利用expm(At)函数绘制求A 的状态转移矩阵，看运行的速度如何？ （2）采用以下程序绘制A 的状态转移矩阵的曲线，看运行的速度如何？ clc;clear; A=[0 1 -1;-2 -3 3;2 1 -2]; t=0:0.1:2; Nt=length(t);
现代物流模拟课程设计指导书 经济与管理学院 2010.3
目录 一课程简介 (3) 二课程目的 (3) 三课程设计方式与要求 (3) 四课程进度安排 (3) 五考核方式与成绩评定 (3) 六课程内容 (4) （一）物流系统概述 (4) （二）物流系统模型概述 (5) （三）物流系统仿真 (6) （四）现代物流模拟实验模块 (7) 模块一：物流节点选址模型与仿真 (7) 模块二：运输配送系统模型与仿真 (9) 模块三：库存控制模型与仿真 (10) 模块四：物流节点设施布局模型与仿真 (11) 七参考教材 (11)
一课程简介 《现代物流模拟》为经济管理专业的综合实验课，它通过实战式的仿真情境，将学生置身于企业生产经营活动中，并通过计算机模拟的形式，让学生亲身参与到生产企业的物流与供应链管理活动中，从战略定位，到市场营销活动，到订单活动，到采购与库存决策，到物料供应，到生产与新品研发，到销售与资金运作，从而让学生全面了解企业生产经营活动与物流、供应链管理概况，把握企业成功的关键因素。 二课程目的 通过课程设计，要求学生能综合运用物流专业知识和技能，解决具体案例情境下的物流问题，训练综合分析问题、解决问题的方法和技巧，提高综合应用能力，提高创造能力和团体合作精神。 三课程设计方式与要求 1 学生分组确定各小组成员（每4人构成一个小组），并商量确定课程设计的主题项目，主题项目为现代物流模拟实验的四个模块； 2 各小组根据已选定的主题进行系统建模与设计； 3 课程设计过程中，各小组独立完成，组内成员分工协作； 4 课程设计完成后，各小组成员提交实验报告，并由一名小组代表陈述本小组实验方案（以PPT 形式展示）。 四课程进度安排 五考核方式与成绩评定 授课教师根据学生的学习态度、出勤情况、操作技能、设计质量和实验报告的完成情况等来综合考核学生的实验成绩。评分依据： 1、学生学习态度是否良好
第1章 物流系统 1.简述“物流”的概念 物流是对原材料、中间产品、最终产品及相关信息从生产地到消费地的流动和存储进行规划、实施和控制的全过程。通过这个全过程使这些材料和产品的流动和存储达到最高的效率和最低的成本。 物流是物质实体从供给者到需求者的物理移动，它由一系列创造时间价值和空间价值的经济活动组成，包括运输、储存、配送、包装、装卸搬运、流通加工及物流信息处理等多项基本活动，是这些活动的统一。 物流是物质资料从供给者到需求者的物理性运动，主要是创造时间价值和空间价值，有时也创造一定的加工价值。 2.物流系统是指在一定的时间和空间内，由所需位移的物资、运输设施设备、装卸搬运 机械、包装设备、仓储设施、人员和信息系统等。 3.简述物流系统的流动结构（7个流动要素） 流体、载体、流向、流量、流程、流速、流效 4.简述物流系统的功能和作用 运输——通过载体发挥作用，实现流体的空间位移并在满足服务目标的情况下降低运输费用。 储存——起缓冲、调节、平衡供需矛盾的作用，克服产品生产与消费在时间上的差异，是物品产生时间上的效益。 包装——生产的终点、流通的起点。便于销售和物流作业。装卸搬运——衔接运输和储存环节 流通加工——弥补生产过程中的加工不足，更有效地满足用户或本企业的需要物流信息处理—— 5.物流系统有哪些类型？ 按物流系统性质分类：社会物流系统：全社会的物流整体，伴随商业活动发生，与物流过 程和所有权的更迭相关 行业物流系统 企业物流系统——生产企业物流系统（管理层、控制层和作业层） 商业企业物流系统物流企业物流系统 生产企业物流——供应物流系统 生产物流系统 销售物流系统（产成品的库存管理、仓储发货运输、订货处理&顾客服 务） 回收物流系统废弃物流系统 按物流活动的空间范围分类：地区物流系统 国内物流系统 国际物流系统 电气系范与规
1.信息时代认识世界（科学研究）的三种方法是：理论研究、（_实验研究_）、（__ 仿真___）。 2.根据系统状态随时间变化是连续性还是间断性的，可将系统划分为（_连续系统_）、 （__离散系统__）。 3.系统仿真中的三个基本概念是系统、（__模型_）、仿真。 4.拟对某系统进行研究，首先要对系统作出明确的描述，即确定系统各个要素：实体、 属性、活动、（__状态_）、（_事件___）。 ?阶段性知识测试 5.系统仿真有三个基本的活动，即系统建模、仿真建模和（__仿真实验__），联系这 三个活动的是系统仿真的三要素，即系统、模型和计算机（硬件和软件）。 6.系统仿真的一般步骤是：（1）调研系统，明确问题、（2）（___设立目标，收集数据 __）、（3）建立仿真模型、（4）编制程序、（5）运行模型，计算结果、（6）（_统计分析，进行决策__） ?阶段性知识测试 7.仿真软件发展经历了四个阶段（1）高级程序语言阶段；（2）仿真程序包、初级仿 真语言阶段；（3）商业化仿真语言阶段；(4) （_一体化建模与仿真环境_）阶段。 8.常用的仿真软件有Arena、Automod、MATLAB、Promodel、（__WITNESS______）、 （______FLEXSIM___）。 9.求解简单系统问题的“原始”方法是（___解析解决____），借助（___实验__）可大大 提高该方法的效率和精度。 ?阶段性知识测试 10.排队系统可简化表示为A/B/C/D/E。其中A为到达模式；B为（服务模式）、C为服 务台数量、D为系统容量；E为排队规则。 11.常见的排队规则有：先到先服务、后到后服务、优先级服务、最短处理时间优先服 务、随机服务等。请以连线方式将下列排队规则名称的中英文对照起来。 先进先出FIFO 后进先出LIFO 随机服务SIRO 最短处理时间优先SPT 优先级服务PR ?阶段性知识测试 12.模型中，习惯称实体为成分。成分可分为主动成分和被动成分。请问排队系统中的 随机到达的顾客属于（主动）成分（主动/被动）。 13.事件是改变系统状态的瞬间变化的事情。一般指活动的开始和结束。事件可分为必 然事件（主要）、条件事件（次要）、系统事件。其中（______）一般不出现在将来事件表中（FEL）。 14.活动是具有指定长度的持续时间，其开始时间是确定。排队系统主要活动有 （_______）和服务活动。 ?阶段性知识测试 15.仿真时钟表示仿真时间的变量。Witness仿真系统中仿真钟用系统变量（TIME）表 示。 仿真策略，也称仿真算法。离散事件系统适用的仿真策略有（_事件调度法_）、活动扫描法、进程交互法、三阶段法等。 16.建立输入数据模型需要4个步骤：（1）从现实系统收集数据；（2）（_确定输入数据
系统建模与仿真习题三及答案 1.已知系统 )24(32)(21+++=s s s s s G 、2 103)(2+-=s s s G 求G 1(s)和G 2(s)分别进行串联、并联和反馈连接后的系统模型。 解： clc;clear; num1=[2 3]; den1=[1 4 2 0]; num2=[1 -3]; den2=[10 2]; G1=tf(num1,den1); G2=tf(num2,den2); Gs1=series(G1,G2) Gp1=parallel(G1,G2) Gf=feedback(G1,G2) 结果： Transfer function: 2 s^2 - 3 s - 9 ------------------------------ 10 s^4 + 42 s^3 + 28 s^2 + 4 s Transfer function: s^4 + s^3 + 10 s^2 + 28 s + 6 ------------------------------ 10 s^4 + 42 s^3 + 28 s^2 + 4 s Transfer function: 20 s^2 + 34 s + 6 -------------------------------- 10 s^4 + 42 s^3 + 30 s^2 + s – 9 2.某双闭环直流电动机控制系统如图所示：
利用feedback( )函数求系统的总模型。 解： 模型等价为： 编写程序： clc;clear; s=tf('s'); G1=1/(0.01*s+1); G2=(0.17*s+1)/(0.085*s); G3=G1; G4=(0.15*s+1)/(0.051*s); G5=70/(0.0067*s+1); G6=0.21/(0.15*s+1); G7=(s+2)/s; G8=0.1*G1; G9=0.0044/(0.01*s+1); sys1=feedback(G6*G7,0.212); sys2=feedback(sys1*G4*G5,G8*inv(G7)); sys=G1*feedback(sys2*G2*G3,G9) 结果： Transfer function:
《物流系统仿真》 实验报告书 实验报告题目：物流系统仿真学院名称： 专业： 班级： 姓名： 学号： 成绩： 2015年5月
实验报告 一、实验名称 物流系统仿真 二、实验要求 ⑴根据模型描述和模型数据对配送中心进行建模； ⑵分析仿真实验结果，找出配送中心运作瓶颈，提出改进措施。 三、实验目的 1、掌握仿真软件Flexsim的操作和应用，熟悉通过软件进行物流仿真建模。 2、记录Flexsim软件仿真模拟的过程，得出仿真的结果。 3、总结Flexsim仿真软件学习过程中的感受和收获。 三、实验设备 PC机，Windows XP，Flexsim教学版 四、实验步骤 1 货物的入库检验过程模型描述 三种货物以特定的批量在特定的时间送达仓库的暂存区，由两名操作员将它们搬运到相对应的检验台上去，检验时需要操作员对检验设备进行预置，并在完成检验时自动贴上相应的标签。货物经过检验后，通过不同的三个传输带传送到同一个位置。 构建模型布局 为验证Flexsim软件已被正确安装，双击桌面上的Flexsim图标打开应用程序。一旦软件安装好你应该看到Flexsim菜单和工具条、实体库，和正投影模型视窗。
第1步：在模型中生成所需实体 从左边的实体库中拖动一个发生器到模型（建模）视窗中。具体操作是，点击并按住实体库中的实体，然后将它拖动到模型中想要放置的位置，放开鼠标键。这将在模型中建立一个发生器实体，把其余实体按照同样的方法生成。如下图所示。一旦创建了实体，将会给它赋一个默认的名称，在以后定义的编辑过程中，可以对模型中的实体进行重新命名。 完成后，将看到上面这样的一个模型。模型中有1个发生器、1个暂存区、3个处理器、3个输送机、1个分配器、2名操作员和1个吸收器。
物流系统建模与仿真考前复习题 1、名词解释（5*4分） （1）系统：系统是由若干可以相互区别、相互联系而又相互作用的要素所组成，在一定的阶层结构形成中分布，在给定的环境约束下，为达到整体的目的而存在的有机集合体。 （2）物流系统模型：物流系统模型是对物流系统特征要素、有关信息和变化规律的一种抽象表达，描述了系统各要素之间的相互关系、系统与环境之间的相互作用，以反映系统的某些本质。 （3）系统仿真：应用数学模型、相应的实用模型的装置、计算机系统、部分实物的仿真系统，对某一给定系统进行数学模拟、半实物模拟、实物模拟，以便分析、设计、研究这种给定系统；或者利用这种仿真训练给定系统的专业人员。 （4）离散事件系统：指系统状态在某些随机时间点上发生离散变化的系统。离散事件动态系统，本质上属于人造系统 （4）实体：实体是描述系统的三个基本要素(实体、属性、活动)之一。在离散事件系统中的实体可分为两大类：临时实体及永久实体。在系统中只存在一段时间的实体叫临时实体。这类实体由系统外部到达系统，通过系统，最终离开系统。临时实体按一定规律不断地到达(产生)，在永久实体作用下通过系统，最后离开系统，整个系统呈现出动态过程。 （5）事件：事件就是引起系统状态发生变化的行为。从某种意义上说，这类系统是由
事件来驱动的。在一个系统中，往往有许多类事件，而事件的发生一般与某一类实体相联系，某一类事件的发生还可能会引起别的事件发生，或者是另一类事件发生的条件等，为了实现对系统中的事件进行管理，仿真模型中必须建立事件表，表中记录每一发生了的或将要发生的事件类型和发生时问，以及与该事件相联的实体的有关属性等。 （6）仿真时钟：仿真钟用于表示仿真时间的变化。离散事件动态系统的状态是在离散时间点上发生变化的，并且由于引起状态变化的事件发生时间的随机性，仿真钟的推进步长是随机的。如果两个相邻发生的事件之间系统状态不发生任何变化，则仿真钟可以跨过这些“不活动”周期。从一个事件发生时刻推进到下一事件发生时刻，仿真钟的推进呈跳跃性，推进速度具有随机性。 （7）事件调度法：仿真模型中的时间控制部件用于控制仿真钟的推进。在事件调度法中，事件表按事件发生时间先后顺序安排事件。时间控制部件始终从事件表中选择具有最早发生时问的事件记录，然后将仿真钟修改到该事件发生时刻。对每一类事件，仿真模型有相应的事件子程序。每一个事件记录包含该事件的若干个属性，其中事件类型是必不可少的，要根据事件类型调用相应的事件子程序。在事件子程序中，处理该事件发生时系统状态的变化，进行用户所需要的统计计算；如果是条件事件，则应首先进行条件测试，以确定该事件是否确能发生。如果条件不满足，则推迟或取消该事件。该事件子程序处理完后返回时问控制部件。 （8）进程交互法：一个进程包含若干个有序事件及有序活动。进程交互法采用进程描述系统，它将模型中的主动成分所发生的事件及活动按时间顺序进行组合，从而形成进程表，一个成分一旦进入进程，它将完成该进程的全部活动。 （9）连接：通过对象之间的连接定义仿真模型的流程，模型中对象之间是通过端口来
一、物流系统建模与仿真软件简介 由于物流系统变得越来越复杂并且内部关联性越来越强。仿真是公司检验其物流系统及决策是否真的高效的唯一可用技术了。在设计一个新的工厂或系统，对已由系统添加新设备或重新优化，仿真都是非常必要的。同时仿真还用来提供直觉的和经验的决策支持。在当今市面上，仿真可用使用专用软件来实现。由于存在着如此多的仿真软件，如何正确的选择软件至关重要。下面列举出典型的系统仿真软件[3]。
二、成功仿真研究的步骤 对于每一个成功的仿真研究项目,其应用都包含着特定的步骤。不论该研究的类型和目的，仿真的过程是保持不变的。一般要进行如下9 步 1．问题定义 2．制定目标 3．描述系统并对所有假设列表 4．罗列出所有可能替代方案 5．收集数据和信息 6．建立计算机模型 7．校验和确认模型 8．运行模型 9．分析输出 下面对这九步作简洁的定义。它不是为了引出详细的讨论，仅仅起到抛砖引玉的作用。注意仿真研究不能简单遵循这九步的排序，有些项目在获得系统的内在细节之后，可能要返回到先前的步骤中去。同时，检验和确认将贯穿于仿真工程的每一个步骤当中。 1．问题的定义 一个模型不可能呈现被模拟的现实系统的所有方面，有时是因为太昂贵。另外，假如一个表现真实系统所有细节的模型也常常是非常差的模型，因为它将过于复杂和难于理解。因此，明智的做法是：先定义问题，再制定目标，再然后构建一个能够完全解决问题的模型。在问题定义阶段，对于假设要小心谨慎，不要做出错误的假设。例如，假设叉车等待时间较长，比假设没有足够的接收码头要好。作为大纲，制定问题的陈述越普通越好，考虑到值问题的原因，然后尽可能将问题定义的专业化。 2．制定目标和定义系统效能测度 没有目标的方针研究是毫无用途的。目标是仿真工程所有步骤的导向。系统的定义是基于 系统目标的；目标决定了该作出怎样的假设；目标决定了应该收集那些信息和数据；模型 的建立和确认专门是考虑是否满足目标的需求。目标需要清楚、明确和切实可行。目标经 常被描述成像这样的问题“通过添加机器或延长工时，能够获得更多的利润吗？”在定义 目标时，详细说明那些将要被用来决定目标是否实现的性能测度是非常必要的。每小时的 产出率、工人利用率、平均排队时间、以及最大队列长度是最常见的系统性能测度。最后，列出仿真结果的先决条件。如，必须通过利用现有设备来实现目标，或最高投资额要在限度内，或产品订货提前期不能延长等。 3．描述系统和列出假设 简单点说，仿真模型降低完成工作的时间。系统中的时间被划分成处理时间、运输时间和排队时间。不论模型是一个物流系统、制造工厂、或服务机构，清楚明了的定义如下建模要素都是非常必要的：资源、流动项目（产品、顾客或信息）、路精、项目运输、流程控制、
上海海洋大学试卷 姓名：学号：专业班名： 一．简述题（共40分） 1.什么是事件？在单通道排队系统中，哪两个典型事件影响系统的状态？这两个典型事件分别发生时，可能会改变系统哪些状态？（5分） 事件是指引起系统状态发生变化的行为或者事情 在单通道派对系统中的典型事件是：顾客到达和服务结束 顾客到达发生，系统可能会由闲开始变为忙，可能引起队长发生变化 服务结束，系统的状态可能有忙变为闲，可能引起队长发生变化 2.分析FMS（柔性制造系统）中的实体、状态、事件和活动。要求每一项写出2个。（8分） 实体：机床、工件 状态：空闲、加工 事件：工件到达、加工结束 活动：工件到达与工件加工开始这之间的一段事件是一个活动
3．在排队模型中，假定用链表来存放排队等待服务的顾客。链表中只有“到达时间”这样的单属性，当前CLOCK ＝10，已用空间表和可用空间表的情形见下图1，并且任何时候队列中的顾客数不会超过4位。若已知排队系统中依次发生的事件如下表1。 请根据表1中列出的事件画出CLOCK ＝15，CLOCK ＝20，CLOCK ＝25时的已用空间表和可用空间表的情形（注意：画出的图形中必须标上行号）。（8分）
4．库存系统仿真中有哪4种类型的事件？当这4种事件同时发生时，系统如何处理4种事件？（4分） 1 货物到达 2 顾客需求 3 仿真结束 4 月初清库 5．请问输入数据分析的基本步骤有哪些，并简述各个步骤的基本内容？（6分） 输入数据收集 分布的识别 参数估计 拟合度检验 6．在稳态仿真中，哪两种方法能够提高仿真结果的精度？（4分） 重复运行次数和增加运行长度
1、系统模型定义模型是把对象实体通过适当的过滤，用适当的表现规则描绘出的简洁的模仿品。 2、模型的特点 （1）它们都是被研究对象的模仿和抽象； （2）它们都是由与研究目的有关的、反映被研究对象某些特征的主要因素构成的； （3）反映被研究对象各部分之间的关联，体现系统的整体特征。 3、按照模型的形式分，模型有抽象模型和形象模型 （1）抽象模型 用概念、原理、方法等非物质形态对系统进行描述所得到的模型，包括数学模型、图形模型、计算机程序、概念模型 （2）形象模型 模拟模型和实物模型 4、建立模型的步骤 （1）根据系统的目的，提出建立模型的目的－为什么建模型 （2）根据建立模型的目的，提出要解决的具体问题－解决哪些问题 （3）根据所提出的问题，构思要建立的模型类型、各类模型之间的关系等，即构思所要建立的模型系统。－建一些什么样的模型？它们的关系？ （4）根据所构思的模型体系，收集有关资料－模型需要哪些资料？ （5）设置变量和参数－需要哪些变量和参数？ （6）模型具体化－－模型的形式是什么？ （7）检验模型的正确性－－模型正确吗？ （8）将模型标准化－－该模型通用性如何？ （9）根据标准化的模型编制计算机程序，使模型运行－－计算时间短吗？占用内存少吗？ 5、建立模型的注意事项 （1）明确目的，确定构成要素 （2）模型的简单化和高精度模型 （3）没有固定不变的建模方法 （4）模型的验证 （5）没有人类介入的系统模型 6、系统仿真技术是应用数学模型、相应的实用模型的装置、计算机系统、部分实物的仿真系统，对某一给定系统进行数学模拟、半实物模拟、实物模拟，以便分析、设计、研究这种给定系统；或者利用这种仿真训练给定系统的专业人员。 7、系统仿真的组成要素 （1）实际系统：行为输入输出行为 （2）实验框架：有效性某种假设、限制条件 （3）基本模型：假想的完全解释 能解释实际系统的所有输入－输出行为的模型 （4）集总模型：简化从基本模型或根据实验者对实际系统的设想，按照把各个实体集总在一起并简化它们的相互关系而构造的模型。 （5）计算机：复杂性 8、系统、模型及仿真的关系 系统是研究对象，模型是系统抽象，仿真则是通过对模型的实验以达到研究系统的目的。
企业生产物流系统设计
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重庆文理学院经济管理学院毕业设计 XX公司（企业、工厂）生产物流系统 设计方案
生产物流系统设计提纲 前言 一、设计背景 二、设计目标与设计原则 （一）设计目标 质量、成本、效率、时间（响应速度）、柔性、服务和环保等。 （二）设计原则 三、生产物流系统分析（或生产物流战略） （一）产品分析 原材料、零部件、产成品等的特点及其对生产物流系统的影响和要求。 （二）生产工艺与生产技术分析 产品结构、生产工艺、工艺过程与工艺路线、生产设备和设施等的特点及其对生产物流系统的影响和要求。 （三）生产系统规模 生产系统能力规划和规划方案、生产系统规模的确定（土地、人力资源、设备设施等的投入数量）。 (四)生产系统选址 （五）生产类型与生产方式的分析与选择 生产类型分析与选择：连续性生产、离散性生产与项目型生产；备货型生产与订货型生产；大量生产、成批生产与单件生产； 生产方式分析与选择：手工生产——大批量生产——精益生产（JIT）——计算机集成制造——敏捷制造——大量定制——绿色制造等。 （六）生产物流方式的分析与选择 基于MRP、ERP原理的生产物流方式；基于JIT思想的生产物流方式；基于TOC理论的生产物流方式等。 （七）生产物流组织形式的分析与选择 生产物流的空间组织：按工艺专业化组织生产物流、按对象专业化组织生产物流、按成组工艺形式组织生产物流； 生产物流的时间组织（物料的移动组织方式）：顺序移动方式、平行移动方式、平顺移动方式。 四、生产物流系统设计的内容 （一）生产单位的构成与设置 基本生产单位、辅助生产单位、生产服务部门、生产技术准备部门等。
第一章习题 1-1什么是仿真？它所遵循的基本原则是什么？ 答：仿真是建立在控制理论，相似理论，信息处理技术和计算技术等理论基础之上的，以计算机和其他专用物理效应设备为工具，利用系统模型对真实或假想的系统进行试验，并借助专家经验知识，统计数据和信息资料对试验结果进行分析和研究，进而做出决策的一门综合性的试验性科学。 它所遵循的基本原则是相似原理。 1-2在系统分析与设计中仿真法与解析法有何区别？各有什么特点？ 答：解析法就是运用已掌握的理论知识对控制系统进行理论上的分析，计算。它是一种纯物理意义上的实验分析方法，在对系统的认识过程中具有普遍意义。由于受到理论的不完善性以及对事物认识的不全面性等因素的影响，其应用往往有很大局限性。 仿真法基于相似原理，是在模型上所进行的系统性能分析与研究的实验方法。 1-3数字仿真包括那几个要素？其关系如何？ 答: 通常情况下，数字仿真实验包括三个基本要素，即实际系统，数学模型与计算机。由图可见，将实际系统抽象为数学模型，称之为一次模型化，它还涉及到系统辨识技术问题，统称为建模问题；将数学模型转化为可在计算机上运行的仿真模型，称之为二次模型化，这涉及到仿真技术问题，统称为仿真实验。 1-4为什么说模拟仿真较数字仿真精度低？其优点如何？。 答：由于受到电路元件精度的制约和容易受到外界的干扰，模拟仿真较数字仿真精度低 但模拟仿真具有如下优点： （1）描述连续的物理系统的动态过程比较自然和逼真。 （2）仿真速度极快，失真小，结果可信度高。 （3）能快速求解微分方程。模拟计算机运行时各运算器是并行工作的，模拟机的解题速度与原系统的复杂程度无关。 （4）可以灵活设置仿真试验的时间标尺，既可以进行实时仿真，也可以进
《物流系统仿真与模拟实验》总结报告 学号：姓名： 一、实验经过 实验一：1.对［右分流传送带］属性进行设置，在[尺寸]按钮中，将长度改成〈1500〉+〈1500〉，将角度改成〈30〉。2.对［右曲传送带］属性进行设置，在[概要]属性里的设备旋转角度的Z轴的角度改成〈240〉；在[尺寸] 按钮中，将角度改成〈60〉，半径改成〈1900〉。 3.添加三名操作员和四种颜色货物。 实验二：1.点击设备栏的自动立体仓库按钮，使自动立体仓库表示出来。2.选择自动立体仓库的弹出菜单中的[]，使入库口（In Mode）表示出来。3.选择自动立体仓库的弹出菜单中的[]，使出库口（Out Mode）表示出来。4.点击工具栏中的可移动子类设备按钮。在这里要将左侧设置为入库，右侧设置为出库，所以要将入库口（In Mode）和出库口（Out Mode）的位置颠倒过来。5.点击设备栏的装货中转站按钮，使装货中转站表示出来。6.选择装货中转站的弹出菜单中的
旋转90度改变其方向，使输入口的入口部分和装货中转站的出口部分自动连接上。7.点击设备栏的托盘供应器按钮，使托盘供给器表示出来。托盘供给器可自动生成托盘。点击设备栏的与下一个设备相连按钮，使托盘供给器表示出来。托盘供给器可自动生成托盘。8.点击设备栏的机器人按钮，表示出机器人后，将其设置于装货中转站输入口的入口一侧。调整机器人和输入口之间距离使其位置正好适合于机器人来回转动180度。利用弹出菜单中的与下一个设备连接将机器人连向装货中转站的输入口。 实验三：1. 用《Ctrl》+《C》、《Ctrl》+《V》在自动立体仓库的两边添加1套自动立体仓库。2. 点击设备栏的［滑车铁轨］按钮，使滑车铁轨表示出来。将滑车铁轨设置于装货中转站和自动立体仓库之间的位置上。打开滑车铁轨的属性窗口，将[概要]属性里的速度改为〈60〉。为了能使滑车铁轨对应三个自动立体仓库，需将其主体加长。点击[尺寸]属性，将主体的长度改为〈12000〉后，点击[OK]按钮。3.选择滑车铁轨的弹出菜单中的［添加IO部件（InMode）］，使IO部分
《系统建模与仿真》复习题样例：考试内容主要但不 限于如下内容 一、单项选择题(每题.5分,共32题) 1、下列哪个图标表示输送链Conveyor元素（C）。----序号17 A、 B、 C、 D、 2、某条生产线生产产品A，生产速率为1件/3分钟，生产的产品将送入仓库Buf 存储起来，假设生产线产出的第一件A在仿真时刻3，则运行至仿真时刻60，统计进入Buf的零件A的数量可以使用下面的函数(B)。----序号507 A、NPARTS(Buf) B、NPARTS(A) C、NPARTS2(Buf,A,1) D、APARTS(Buf) 3、一次能处理多个部件，即n个部件输入n个部件输出的是：（B ）。----序号218 A、单处理机 B、批处理机 C、装配机 D、生产机 4、在模型中有一属性元素process_time，表示不同的零件在某一机器上所需要的加工时间，那么，在机器详细设计中，对机器的加工时间cycle time栏中应输入（）----序号144 A、process_time B、process_time（） C、match D、cycle time 5、对缓冲器（buffer）中几个缓冲区用矩形框框起来的可视化设计，其所需要使用的可视化属性是（B ）。----序号134 A、name B、rectangle C、patch D、part queue 6、零件（part）到达系统的时间间隔规律在零件详细设计对话框的（ C）中进行设置。----序号148 A、type B、first arrival C、inter arrival D、to 7、有3个零件nut一次性进入系统缓冲区buf1中等待机器加工，机器加工该零部件的时间为3分钟，则计算Bmaxtime（buf1）的结果是（）。----序号261 A、3 B、6 C、8 D、9 8、可以用于机器（machine）输入（from）规则的是（ A）。----序号80 A、pull B、push C、send D、take 9、下列哪个图标表示时间序列曲线Timeseries元素（A ）。----序号21 A、 B、 C、 D、
根据质量守恒定律，血液中药物变化量等于该时刻药物进入血液速率与从血液排泄出去的速率之差，得： 由于静脉推注时输入f10=D δ(t) 得： 求解此微分方程，得： 那么，药物血药浓度为： 三、计算题 6.在标准状况下，常人进行一次有效呼吸约吸入500ml 空气，其中氧含量约为21%，二氧化碳含量为0.03%，经过一次气体交换呼出气体中氧含量变为15%，二氧化碳量占20%。 试求：呼出气体容量E V 、耗氧量2Q V 及二氧化碳产生量2CO V 解：呼出气体容量 E V =+-2O I V V 2CO V 其中耗氧量 2Q V =I ICO E ECO V F V F ..22-（其中F.为气体含量百分比） 其中吸入气体中二氧化碳量很少，在计算中可忽略不计，所以可得二氧化碳产生量为 2CO V =E ECO V V .2 由已知数据代入以上三式得： ? ?? ??=-?=+-=E CO E O CO O E V V V V V V V 2.015.050021.0500222 2 10 1011 )() (f t x k dt t dx +-=??? ??=-=+D x t x k dt t dx )0()() (11011t k De t x 01)(1-=t k e V D t C 011)(-=
可解得： ??? ??===ml V ml v ml V co o E 5.12195.136072 2 （2）（心电正问题）是研究心脏电兴奋在不同的心脏状态下是如何传播及形成体表电位的；（心电逆问题）是指从体表电位分布推断心脏内的电活动进程即求取心电源的分布。 计算题 主动脉模型中，有3个胸主动脉段内含有气囊，故在这三段的建模中，其容积下限设定为该段内气囊的瞬时体积。由于气囊的介入，在这三个胸主动脉段内产生血流等效粘滞阻力和惯性项。那么血流等效粘滞阻力和惯性项的计算公式是什么？ L n =L 0/(+) R n =R 0/[1.333r b +0.667 式中和分别为第n 段主动脉和其内气囊的半径。 L 0和R 0由下式给出 L 0=L* R 0=R* 1、建立模型一般过程为（实验设计）、（模型结构的确定）、（参数估计）、（模型验证）。 2、体温控制系统热交换系统需从热量在体内的(产生)、（传导）、（散出）过程中分析规律。 选择 1、古典生物膜理论建立基础是（A 、D ） A 、扩散 B 、布朗运动 C 、定向运动 D 、漂移 2、LFX 仿真能得到（A 、B 、D ）信息。 1、体表点位分布图 B 、12导联心电图C 、心磁D 、心脏兴奋时序图 3、半知模型称为（C ） A 、白箱 B 、黑箱 C 、灰箱 D 、透箱 以下几种算法哪一种训练神经网络收敛速度最快（ b ） A. 模拟退火算法 B.带有免疫算子的遗传算法 C.蒙特卡洛算法 D.遗传算法 2．以下那个选项不属于呼吸过程（ d ） A.外呼吸 B.气体在血液中的运输 C.内呼吸 D.琥珀酸循环 3．生物系统建模时常用四种模型是物理近似模型、物理模拟模型、图解文字或符号式模型、数学模型。 4.常用来解决非线性模式识别问题的生物系统模型是神经网络。 5.在标准状况下测得某人吸入空气后，呼出氧气16％ 氮气78％ 二氧化碳4％ 稀有气体1％ 较多的水汽。测得当时空气各成分含量氧气21％ 氮气78％ 二氧化碳0.03％ 稀有气体0.94％ 较少的水汽。假设吸入呼出气体体积不变。请计算呼吸气体交换比。 气体交换比R=[4%*(1-21%)]/(21%-21%*4%-4%)=1.96 选择： 1， 建立模型的步骤有：○ 1试验设计○2模型结构的确定○3参数估计
《生产物流系统建模与仿真》课程设计 2012-2013学年度第一学期 姓名会芳 学号099094090 班级工093 指导老师暴伟霍颖
目录 一、课程任务书 (3) 1.题目 (3) 2.课程设计容 (3) 3.课程设计要求 (4) 4.进度安排 (4) 5.参考文献 (4) 二、课程设计正文 (5) 1、题目 (5)
2、仿真模型建立 (5) （1）实体元素定义 (5) （2）元素可视化的设置 (6) （3）元素细节设计 (8) (4 ) 模型运行和数据 (10) （5）模型代码 (12) （6）模型改进 (16) 3.实验感想 (17) 三、参考文献 (18) 《生产物流系统建模与仿真》课程设计任务书 1. 题目 离散型流水作业线系统仿真 2. 课程设计容 系统描述与系统参数： （1）一个流水加工生产线，不考虑其流程间的空间运输。
（2）两种工件A，B分别以正态分布和均匀分布的时间间隔进入系统，A进入队列Q1, B进入队列Q2，等待检验。（学号最后位数对应的仿真参数设置按照下表进行） （3）操作工人labor1对A进行检验，每件检验用时2分钟，操作工人labor2对B进行检验，每件检验用时2分钟。 （4）不合格的工件废弃，离开系统；合格的工件送往后续加工工序，A的合格率为65%，B的合格率为95%。 （5）工件A送往机器M1加工，如需等待，则在Q3队列中等待；B送往机器M2加工，如需等待，则在Q4队列中等待。 （6）A在机器M1上的加工时间为正态分布（5，1）分钟；B在机器M2上的加工时间为正态分布（8，1）分钟。 （7）一个A和一个B在机器M3上装配成产品，需时为正态分布（5，1）分钟，装配完成后离开系统。 （8）如装配机器忙，则A在队列Q5中等待，B在队列Q6中等待。 （9）连续仿真一天的系统运行情况，每个队列最大容量为1000。 3. 课程设计要求 根据上述系统描述和系统参数，应用Witness仿真软件建立仿真模型并运行，查看仿真结果，分析各种设备的利用情况，发现加工系统中的生产能力不平衡问题，然后改变加工系统的加工能力配置（改变机器数量或者更换不同生产能力的机器），查看结果的变化情况，确定系统设备的最优配置。
电子信息科学与技术11级系统建模与仿真期末考试试卷 (2014年12月) 院系： 年级： 班级： 学号： 姓名： 小题的题号；作答要给出程序代码、仿真结果；为了节约纸张环保，请缩小贴图、合理排版、双面打印。 1. （30分）已知系统的传递函数模型为： 4) 3)(s s 2)s 2)(+++=（（s G （1）利用zp2ss()函数将该传递函数模型转化为状态空间模型；（5分） （2） 假设系统的输入为t e -： ①利用状态空间模型，假设状态的初始条件为[1 ;2]，t=0:0.1:4，求在 t e -输入下的状态响应、输出响应（利用subplot()函数将仿真曲线作在同一个窗口中）。（5分） ②利用laplace()函数求t e -的拉普拉斯变换；（5分） ③利用拉普拉斯反变换函数ilaplace()求系统输出的解析解，并根据此解析解仿真t=0:0.1:6系统输出响应；（5分） ④利用lsim()函数仿真t=0:0.1:6系统输出响应。（5分） ⑤假设系统的脉冲响应为 ，利用 仿真t=0:0.1:6系统输出响应。（5分） 解： (1): [A,B,C,D]=zp2ss(-2,[-3,-4],2) A = -7.0000 -3.4641 3.4641 0 B = 1 C = 2.0000 1.1547 D = (2): )(t h )(*)()(t u t h t y =
①: clc,clear; [A,B,C,D]=zp2ss(-2,[-3,-4],2); G=ss(A,B,C,D); t=0:0.1:4; u=exp(-t); [y,x]=lsim(G,u,t,[1:2]); subplot(2,1,1); plot(x,t); subplot(2,1,2); plot(y,t); ② clc,clear; syms t; f=exp(-t); F=laplace(f); pretty(simple(F)) 1 ----- s + 1 ③ clc,clear; syms s; f=exp(-s); F=laplace(f); H=2*(s+2)/((s+3)*(s+4)); pretty(simple(ilaplace(F*H))) 2 4 -------- - --------