生产系统建模与仿真

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1、生产系统建模与仿真 ;?建模与仿真课程教学大纲 (Modeling and Simulation)课程编码： 学分：2.5 总 学 时：40 适用专业：工业项目先修课程：生产方案与控制、项目统计学、项目数学、运筹学、计算机编程技术 一、课程的性质、目的和任务?建模与仿真是面向项目实际的应用型课程，是工业项目系的主导课程之一。学生通过本课程的学习能够初步运用仿真技术来发现生产系统中的关键问题，并通过改良措施的实现，提高生产能力和生产效率。本课程的目的是要求学生通过学习、课堂教育和上机训练，能了解如何运用计算机仿真技术模拟生产系统的布置和调度管理。并熟悉和掌握计算机仿真软件的根本操作和能够实现的功

2、能。使学生了解计算机仿真的根本步骤。 结合本课程的特点，使学生掌握或提高系统化分析问题和解决问题的能力,为系统化管理生产打下根底。 二、教学根本要求具体在教学过程中要求学生应该到达：1.全面了解本课程的性质与任务、框架内容以及理论和办法； 2.掌握仿真的概率统计根底知识。 3.掌握供理论模型建模办法。 4.掌握仿真模型的设计与实现办法。5.熟练应用建模理论,对排队系统、库存系统、加工制造系统进行建模仿真。 三、教学内容与学时分配离散事件系统仿真是仿真技术的重要领域，在规划论证、计划评估、方案调度、加工制造、产品试验、生产培训、训练模拟、管理决策等方面得到广泛应用。本课程深入地介绍了离散事件系统

3、建模仿真的理论、办法和技术，突出对理论建模办法和计算机实现技术的讲解，对离散事件系统建模仿真的开展和应用情况做了比拟详尽的介绍。具体教学内容如下：第一章绪论4学时本章分析了系统和制造系统定义、组成与特点，介绍了系统建模与仿真的根本概念和使用步骤，并给出应用案例。本章教学目标： 本章教学根本要求：了解常用术语及常用的仿真软件，了解仿真技术的的开展状况及应用。理解系统与制造系统的定义及系统建模与仿真的概念及系统、模型与仿真之间的关系。 掌握制造系统建模与仿真的根本概念及根本步骤。 本章教学重点：制造系统建模与仿真的原那么及根本步骤。本章教学难点：制造系统建模与仿真的原那么及根本步骤第一节 系统与制

4、造系统0.3学时 一什么是系统二制造系统的组成与特点第二节 系统建模与仿真的根本概念。0.3学时 (一) 系统、模型与仿真的关系 (二) 系统建模与仿真技术的特点第三节 制造系统建模与仿真的根本概念。0.3学时 一 制造系统建模与仿真的特点分析 二 制造系统类型及建模元素 三 制造系统仿真的功能分析第四节 系统建模与仿真的根本步骤0.4学时 第五节 系统建模与仿真的案例分析 0.5学时 一连杆生产线的组成与功能分析 二连杆生产线仿真模型的构建 三仿真逻辑的分析与定义 四仿真结果分析及系统优化第二章系统建模与仿真的根本原理2学时本章在分析离散事件系统模型的分类和元素组成的根底上，介绍了建立系统模

5、型的常用办法。本章教学目标：使学生掌握常用的系统建模办法 本章教学根本要求：了解离散事件系统及其建模分类。理解离散事件系统建模的根本元素及仿真程序的根本结构。 掌握建立系统模型的常用办法。本章教学重点：建立系统模型的常用办法。本章教学难点：概率统计法和含糊综合评价法。第一节 离散事件系统及其模型分类 0.1学时 第二节 离散事件系统建模的根本元素0.2学时 第三节 离散事件系统仿真程序的根本结构0.2学时 第四节 建立系统模型的常用办法1.5学时 一分析与综合0.1学时 二抽象与概括0.1学时 三归纳与总结0.1学时 四演绎与推理0.1学时 五比拟与类比0.1学时 六概率统计法0.3学时 七层

6、次分析法0.3学时 八含糊评价法0.4学时 第三章 仿真的概率统计根底6学时介绍随机变量、概率函数、随机数；均匀的连续分布随机数及其生成；各种离散分布随机数的产生；非均匀的连续分布随机数及其产生。本章教学目标：使学生掌握采用计算机生成随机变量的办法。 本章教学根本要求：了解概率统计的根本概念,分布若检验。 理解常用的概率分布。掌握系统概率分布的模型,伪随机数及其生成,掌握常用随机变量的生成办法。 本章教学重点：伪随机数的生成及常用随机变量的生成。 本章教学难点：随机变量的生成办法。第一节 概率统计的根本概念0.5学时 第二节 常用的概率分布1.5学时 一离散型分布0.5学时二连续型分布0.5学

7、时 三系统概率分布模型0.5学时 第三节 分布若与检验1学时 一分布类型若0.5学时 二分布参数估计0.4学时 三分布若检验0.1学时 第四节 伪随机数及其生成 1学时 一伪随机数0.5学时二伪随机数生成办法0.4学时 三伪随机数序列的检验和确认0.1学时 第五节 随机变量的生成算法2学时 一常用随机变量的生成办法1学时 二常用分布的随机变量生成1学时 第四章 理论模型的建模办法8学时 本章以制造系统为对象，介绍了系统建模的主要办法，如实体流图法、活动循环图法、petri网办法等。 本章教学目标：使学生掌握系统建模的办法，能对实际系统选择不同办法进行建模。 本章教学根本要求：理解一些根本概念和

8、术语，Euler网的办法。 掌握实体流图、活动循环图、Petri网建模办法。本章教学重点：实体流图、活动循环图、Petri网建模办法。 本章教学难点：Petri网建模办法。第一节 根本概念和术语 0.5学时 第二节 实体流图法2学时 一实体流图1.5学时 二实体流图模型的人工运行0.5学时 第三节 活动循环图法 2学时 一活动循环图1.5学时 二ACD模型的人工运行0.5学时 第四节 Petri网的办法 3学时一Petri网的定义及其建模办法1学时 二网系统1学时 三Petri网的特性0.5学时 四小结0.5学时 第五节 Euler网的办法0.5学时 一Euler网0.5学时 第五章 仿真模型

9、的设计与实现 4学时本章分析了常用的仿真调度策略和仿真时钟推进机制，对仿真模型进行设计，并且通过计算机实现仿真模型。本章教学目标：使学生掌握离散事件系统仿真策略，能够进行仿真模型设计，并通过计算机实现。本章教学根本要求： 理解离散事件系统仿真策略。掌握仿真模型设计，模型的计算机实现。 本章教学重点：仿真模型的设计。本章教学难点：仿真模型的计算机实现。第一节 离散事件系统仿真策略 2学时一事件调度法0.5学时二活动扫描法0.5学时 三三段扫描法0.5学时 四进程交互法0.5学时 第二节 仿真模型设计1.5学时一面向事件的仿真模型0.5学时 二面向活动的仿真模型0.5学时 三面向进程的仿真模型0.

10、5学时 第三节 仿真模型的计算机实现0.5学时 一简单排队系统模型的C+语言实现第六章 仿真结果分析与模型校验4学时本章简要介绍了系统建模与仿真中的校核、验证以及确认的概念和办法。 本章教学目标：使学生掌握建模与仿真校核、验证的根本办法。本章教学根本要求：理解建模与仿真校核、验证的意义及根本概念和原那么。 掌握建模与仿真校核、验证的根本办法本章教学重点：几种常用的模型验证的根本办法。 本章教学难点：灵敏度分析。第一节 校核、验证及确认概述1学时一校核、验证及确认的根本概念 0.3学时二校核、验证及确认根本原那么0.3学时 三校核、验证及确认的实施过程 0.4学时 第二节 建模与仿真校核、验证的

11、根本办法1.5学时 一建模与仿真的校核与验证技术 0.5学时 二模型验证的常用办法 1.5学时 第七章 离散事件系统仿真应用6学时本章应前面所学知识针对几种常见的离散系统进行分析，并进行仿真模型设计。 本章教学目标：掌握几种常见的离散系统建模实例分析，并学会应用于其它类似系统。 本章教学根本要求：了解几种常用系统的根本知识。 掌握几种常用系统模型建立的办法。本章教学重点：几种常用系统模型建立的办法。 本章教学难点：系统建模。第一节 排队系统仿真2学时 一根本知识0.2学时 二系统建模 1学时 三仿真实例0.8学时 第二节 库存系统仿真2学时 一根本知识0.2学时 二系统建模 1学时 三仿真实例

12、0.8学时 第三节 加工制造系统仿真2学时 一问题描述0.2学时二系统建模1学时 三仿真实例0.8学时 实验内容和根本要求实验(一) 简单排队系统模型的C+语言实现2学时 实验(二) 效劳排队系统的仿真2学时 实验(三) 库存系统的仿真程序编制和系统优化仿真2学时 实验(四) 生产系统的仿真建模和仿真运行2学时 初步了解离散事件系统仿真及仿真建模的根本办法，学会仿真的操作。?建模与仿真课程教学学时分配表章节 第1章 第2章 章节内容 绪论 系统建模与仿真的根本原理教学学时 4 2 所含实验学时第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 仿真的概率统计根底 理论模型的建模办法 仿真模型的设计与实现 仿真结果分析与模型校验 离散事件系统仿真应用 6 8 6 4 1026 四、 教学参考书教材：?离散事件系统建模与仿真，王维平，2023年，科学出版社。 参 考 书：?制造系统建模与仿真，苏春编着，2023年，机械工业出版社?Simulation Modeling and Analysis，Law Averill M.，Kelton W. David，1982， McGraw Hill Inc。?现代生产物流及仿真，张晓萍等编着，1998年，清华大学出版社。五、 表明本课程采用多媒体教学，课程为学生提供学习用的Witness仿真软件。