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仿真设计流程范文1
【关键词】轨道交通 仿真实验 辅助教学 创新能力
【中图分类号】U23 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)06-0243-02
随着我国城市化进程加快,综合交通体系建立,许多城市相继修建了城市轨道交通作为城市公共交通的骨干,极大促进了城市轨道交通事业的发展,因此,城市轨道交通行业就需要大批城市轨道交通人才的输入[1]。
目前,许多高等院校交通运输类专业都面向本科生开设了城市轨道交通方向。《城市轨道交通规划与设计》课程是城市轨道交通方向的重要专业特色课程。课程能够培养学生掌握城市轨道交通的专门知识,具备初步从事轨道交通规划设计和分析评价工作的能力和素质。课程内容包括轨道交通的基本概念、主要特征、在综合交通体系中的地位、发展概括、系统组成、线网规划、客流预测、线网方案综合评价、线路设计、车站规划设计理论原理等。
由于该课程的专业性强、部分内容难度较大,涉及概念、原理庞杂繁多,仅仅依靠电子教案通过图形、图表、动画视频演示和课堂讲解是不够的,学生仍然难以形成比较直观的印象,缺乏将各个知识点和原理融会贯通的契机。为此,考虑将轨道交
通流仿真实验引入《城市轨道交通规划与设计》课程教学中,结合实际案例增强学生的感性认知,帮助学生理解原理,转变学生被动接收专业知识的局面,使学生积极主动参与学习,提高学生思维能力和观察能力,从而达到提高教学质量和学生学习效率的目的。
一、轨道交通流仿真实验构建
轨道交通流仿真实验主要构建在VISUM软件基础上。VISUM软件是宏观交通规划软件,能够把各种交通方式的供应情况通过网络模型表达出来,反映交通设施的时间、空间结构特性[2],能够较好的模拟轨道交通流运动状态,再现轨道交通运行特征,使学生获得更真实的感性认知体验。
仿真实验的主要内容包含三个模块,一是城市轨道交通流的需求模型,二是轨道交通流线网模型,三是轨道交通流需求影响模型。在VISUM软件中建立这三个模型后,输入不同参数,能获得不同的仿真结果,通过对仿真结果分析比较,使学生在课程教学中能够发挥主观能动性,积极思考,考虑不同参数对应结果的异同,从而理解轨道交通规划设计原理中各个概念的相互联系,激发学生的创新意识和创造思维。
二、轨道交通流仿真实验拓展
在轨道交通流仿真实验中考虑设置5项学生能够参与的拓展实验内容,使学生能够积极的参与实验设计、实验过程管理、实验结果分析等各个仿真实验环节。在学生参与过程中,教师应该发挥辅导讲解作用,在规划实验方案、实施目标、预期效果、模型建立、论证分析、数据分析、检验、因素研究等方面引导学生钻研思考和独立探索,这能充分培养学生的创新思维和创造能力。
5项拓展内容涵盖需求模型建立、线网模型建立、影响模型建立、轨道交通流分配运算分析和换乘条件下轨道交通流分配运算分析。
1.建立需求模型
需要对所研究的交通小区的现状和规划时期内的基础数据进行调查分析,建立轨道需求模型。
2.建立线网模型
需要对所研究的交通小区范围内轨道线网和道路网络进行调查分析,理清不同方式交通网络的相互联系和差异,建立轨道线网模型。
3.建立影响模型
需求对不同方式交通网络的交通需求分担率进行研究分析,将轨道交通需求从总交通需求中剥离出来,然后分配到轨道线网上。根据交通规划的内容,可以使用重力模型[3]对轨道交通需求在线网中进行分配,建立轨道交通需求的影响模型。
4.轨道交通流分配运算分析
使用最短路径模型对轨道交通流进行分配运输,考虑用户效用最大化原则下,将超过轨道线网容量的过剩客流分配到次短路径上。
5.换乘条件下轨道交通流分配运算分析
考虑不同换乘条件下,换乘客流对轨道交通流分配的影响。
三、结束语
在《城市轨道交通规划与设计》课程教学中引入轨道交通流仿真实验可以通过将概念、理论知识与仿真软件相结合的形式,向学生直观展现轨道交通系统的运行和运营状态,能帮助学生获得直观的感官认知,掌握城市轨道交通基础理论知识,提高学生的课堂参与度和积极性,充分发挥学生的实践创新能力和分析能力,从而达到优化《城市轨道交通规划与设计》课程教学过程,提高教学效果的目的。
参考文献:
[1]岳璐.城市轨道交通人才培养存在的问题及对策研究[J]. 企业导报,2012(5):188-189.
仿真设计流程范文2
[关键词] Flexsim 商业流程 仿真
随着计算机技术的发展和新的制造技术、制造系统的产生,计算机仿真技术被广泛地应用到商业流程设计、规划的研究当中并取得了许多成果。
一、Flexsim仿真软件简介
Flexsim是由美国的Flexsim Software Production公司出品的,是一款商业化离散事件系统仿真软件。它是工程师、管理者和决策人对提出的 “关于操作、流程、动态系统的方案”进行试验、评估、视觉化的工具。
Flexsim采用面向对象技术,并具有三维显示功能。建模快捷方便和显示能力强大是该软件的重要特点。该软件提供了原始数据拟合、输入建模、图形化的模型构建、虚拟现实显示、运行模型进行仿真试验、对结果进行优化、生成3D动画影像文件等功能,也提供了与其他工具软件的接口。图是Flexsim软件及其构成模块的结构图。
图 Flexsim功能结构图
Flexsim采用经过高度开发的部件 (Object) 来建模。部件表示商业过程中的活动、行列,即代表着时间、空间等信息。建立模型时, 只需要将相应的部件从部件库拖放到模型视图中,各个部件具有位置、速度、旋转角度和动态的活动(时间)等属性。部件可以被制造、被消灭, 也可以相互移到另一个部件里,除了具有自身的属性外还可以继承其他的部件的属性。部件的参数是简单、快速、有效地建立生产、物流和商务过程模型的主要机能。通过部件的参数设置,用户可以对几乎所有的物理现象进行模型化。例如,机械手、操作人员、队列、输送机、叉车、仓库、交通信号、坦克、箱子等全都可用 Flexsim 来建立模型,信息情报等“软”的部分也可很容易地使用 Flexsim 功能强大的部件库来建模。
二、Flexsim在商业流程仿真中的应用
Flexsim是一款建模应用软件,可以用于对任何商业流程,包括制造、物流、管理等等的仿真和可视化。尤其适合于流水线(研发、生产制造、销售展示、工程规划、生产管理分析)、物流设备(研发、生产制造、销售展示、工程规划、性能分析)、物流与配送(工程布局规划、性能分析)等。
1.Flexsim在制造系统中的应用
制造系统按其物料流、信息流及其相互作用可分为三个部分:生产过程系统、生产管理系统和生产价值系统。Flexsim在生产系统中的应用,主要有以下几个方面:生产过程系统中的工艺过程规划,设备布置,工件加工轨迹的可视化仿真寻优等;生产管理系统中的生产计划,库存管理,生产控制和产品市场的预测和分析等;生产价值系统中的生产系统的经济性、风险性进行分析,改进生产,降低成本或辅助企业投资决策等。可视化仿真是先进制造模式(如:精益生产、敏捷制造、并行工程等)研究的关键技术之一,对各种先进制造模式的可视化仿真成为目前应用研究领域的“热门”,如:企业流程再造(Business Process Re-engineering)可视化仿真优化,虚拟组织(Virtual Organization)的建立与管理可视化仿真决策,敏捷供应链(Agile Supply Chain)管理的可视化仿真决策等。
2.Flexsim在物流系统中的应用
将Flexsim用于物流系统的规划设计中,尤其是码头、仓库的设计中,它可以用试验的形式来仿真假定的情节,而且还可以自动运行并把结果存在报告、图表中,为决策者提供视觉上的决策支持。
目前对复杂的港口集装箱码头装卸工艺进行有效规划的一个重要方法就是仿真。在设计新的码头设施或对原有的码头设施进行改造之前,把港口集装箱码头装卸系统模型转换成仿真模型,通过运行模型,港口管理者可对几种不同的装卸工艺方案进行预演,选择最合理的方案,从而避免了资金、人力和时间的浪费。
大型立体仓库通常包含储存系统、导引车(AGV)系统、分拣系统、输送系统等多种物流子系统,是一个离散的、随机的、动态的、多因素、多目标的复杂系统,其规划、设计、建设和管理是复杂的系统分析问题。通过传统的解析方法及经验,很难求得最优解,而且求解过程时间较长、成本较高。应用Flexsim仿真环境建立大型立体仓库的仿真模型,可以清楚直观的得到仿真数据,并对数据进行分析,优化资源配置。
3.其他方面的应用
作为通用的可视化交互集成仿真环境,Flexsim的应用范围十分广泛,几乎覆盖可视化的所有领域。应用Flexsim进行交通路线规划、交通流量控制分析和机场设计等,也取得了良好的效果。自系统推出以来,已有上千家企业在使用Flexsim。
三、结束语
用Flexsim进行商业流程仿真,利用系统模型对真实或假想的系统进行试验,并借助于专家经验知识、统计数据和系统资料对试验结果进行分析研究,可以大大缩短研究时间,降低投资风险。
参考文献:
[1]张晓萍:物流系统仿真原理与应用[M].北京:中国物资出版社,2005
[2]张卫德严洪森徐成:基于Flexsim的生产线仿真和应用[J].工业控制计算机,2005,18(9):46~47
[3]于蒙王少梅肖峰:基于Flexsim集装箱码头装卸系统的仿真[J] .船海工程,2007,36(2):69~73
仿真设计流程范文3
仿真技术发展到今天,已经有超过50 年的历史了。软硬件技术的飞速革新把仿真的速度、精度与稳定性不断推到新的高度。而人们对仿真认知的加深也促使仿真应用的领域持续扩大,让仿真从航天工业专属的“神坛”上一步步地走下来,走进了船舶汽车工业,走进了通用机械制造,走进了每个普通人手里的消费电子产品。越来越多的企业开始接触仿真技术和应用仿真技术,甚至把仿真技术作为自己的核心竞争力。随着应用的深化,企业对仿真技术提出了更多的要求。基于软件的功能增加和性能提升已经不能满足用户日益复杂化的需求,企业需要在更深层的系统和更广泛的领域中,让更多的工程师应用仿真技术,用好仿真技术。用户的需求就是技术变革的动力,建立系统级仿真平台,结合新技术增强仿真能力,扩展新领域以及仿真技术普及化的理念在CAE 业界持续升温。
2015 年6 月16 日~ 19 日,“2015 ANSYS 中国技术大会”在深圳、上海、北京三地分别举行。ANSYS 公司与其中国合作伙伴安世亚太携手,共同为近2000 名ANSYS中国用户、技术精英、工程专家及学者呈现了这场以“智·汇”为主题的技术盛会。
仿真平台建设:持续深化的系统级仿真
对于一个普通工程师来说,单一仿真软件可能比仿真平台更实用。而对于一个需要多元化应用仿真软件的企业来说,仿真平台的意义就远不止于“n 个工程师”+“n 个仿真软件”了。
“多年来,ANSYS 一直致力于为用户提供一个通用的,面向用户的仿真工作平台,帮助企业在产品设计过程中充分发挥仿真的力量。”ANSYS 公司亚太区运营副总裁Tom Kindermans 在“2015 ANSYS 中国技术大会”的主题演讲中这样介绍ANSYS 的仿真平台理念。
ANSYS7.0 版本推出的ANSYS Workbench Environment(AWE)试用版是ANSYS 仿真平台的雏形,后续不断开发的ANSYS Workbench 则正在将这一理念落实到企业中去。仿真平台是基于大量仿真数据建立的协作平台。在产品设计早期就可以实现产品的预测性研究,并基于仿真结果协调采购、设计、生产,甚至销售部门的工作。同时,这样的基于系统的仿真还可以帮助设计部门在产品的早期架构设计过程中权衡各项指标。
在产品设计过程中,基于仿真平台的嵌入式控制算法设计、调整以及虚拟集成的软件平台,可以更好地兼容多元化的设计与仿真软件,快速、无缝地衔接设计与优化。针对系统的仿真还能以系统为标准,完成系统校验与系统验证,把产品的部件分析与整体分析有机地统一在一起。针对系统的仿真不仅可以在设计中提高优化效率,还可以在设计过程后期完成鲁棒性验证,提高产品的整体稳定性。
Tom Kindermans 说:“仿真工作平台的主要作用可以概括为整合工具、整合数据、联合部门和定制平台四个方面。”ANSYS 的仿真工作平台非常开放,可以整合企业中能够应用到的几乎所有仿真工具。工具的多样化,直接导致了数据格式的不统一,在数据量巨大的仿真分析工作中,仿真工作平台的另一个重要工作就是整合数据,保持数据的连续性,唯一性。仿真工具与仿真数据的整合将部门间的高效协作变成了可能,通过仿真工作平台,建立多人、跨部门、跨地区的仿真协同工作组,把不同项目、不同部门、不同地区甚至不同国家的工作人员连接在一起,实现企业级的系统级仿真。与此同时,在ANSYS 的仿真工作平台中,用户还可以对平台的功能进行全面的定制化。ANSYS 为用户提供了一款平台开发工具——ACT。利用这款工具,用户可以基于ANSYS 的系统定制符合自身行业特点的功能,满足更多企业的多样化需求。
新技术与新领域:从纵向深入到横向扩展
大数据分析技术与仿真行业的关系正日趋紧密,2015 年6 月8 日,ANSYS 正式收购了大数据分析技术供应商GearDesign Solutions( 以下简称Gear)。Gear 的主要业务领域就是大数据平台,其系统能在通用计算架构中弹性扩展,并提供快速反馈,这对ANSYS 在新一代半导体和电子系统领域的发展有着重要的意义。“一直以来,我们的仿真流程中都存在着一些分析不到的数据,我们称之为‘ 暗数据’, 或者‘ 睡眠数据’。ANSYS 平台与Gear技术的整合为更好地分析利用‘暗数据’提供了支持。”TomKindermans 介绍说。
物联网是近年来ANSYS 最为重视的新兴领域,ANSYS 认为物联网概念的发展势必会给制造业带来一场重大的变革,而这场变革也给ANSYS 带来了一次机遇。物联网的建设过程非常复杂,需要大量的元件支持,其中涉及天线、传感器、电池、能量传导以及软件等多个领域,在这些元件的制造与配合过程中,对各元件的单独分析以及对整个物联网的系统仿真必不可少。Tom Kindermans 说:“物联网对于ANSYS 来说有着非常重要的战略意义,我们在物联网的各个元件分析和建设过程分析领域都有着很强的优势,例如在天线制造行业、能源仿真行业、结构仿真行业以及嵌入式软件行业都有深厚的基础,ANSYS 将在物联网仿真领域持续投入,在物联网的时代抢先一步。”
仿真技术普及化:从六分之一到六分之六
仿真是一门一出生就被贴上了“复杂”标签的技术。2015 年,ANSYS 对全球的工程师展开了一次仿真应用调查,调查结果显示,全球范围内,仿真分析软件的应用率是六分之一,也就是说,全球每6 名工程师中只有1 人可以使用仿真技术来优化自己的设计。基于这项调查,ANSYS 提出了对于仿真技术普及化的愿景:在2020 年以前,让全世界每一位工程师都能够使用仿真技术。同时,ANSYS 也将这个让每位工程师都能使用仿真技术的想法视为未来产品持续增长的支柱。
那么如何做到从六分之一到六分之六呢?我们先从全球角度来看,ANSYS 认为硬件技术的飞速发展是实现这一愿景的先决条件,而ANSYS 公司对于软件研发的投入也从相当程度上提高了软件普及的速度。ANSYS 每年将总收入的17% 投入到研发部门,根据用户提出的需求,开发出更多更能满足用户仿真需求的功能。ANSYS 还通过与各地合作伙伴合作开展一系列的CAE 教学培训等活动推广CAE 技术。同时,ANSYS与全球多所大学展开了积极的合作,包括学术合作和大学生培养计划。
中国本土的情况则与全球有很大差别。首先,中国工程师在仿真应用方面与国外有本质的差别,很多中国企业中的仿真工作并不是由设计工程师负责,而是由专门的仿真工程师来做的。对于这部分没有接触过或是接触仿真时间不长的工程师,ANSYS 将提供基于行业的最佳实践,以指导企业更快地把仿真用起来。ANSYS 大中华区总经理孙志伟介绍说:“ANSYS 在产品中建立了大量基于行业最佳实践的应用模板,其中包含了多种实用的应用流程和数据信息,我们以预制件的形式将这些行业经验推送到用户手中,大大降低了软件的使用难度,帮助用户更快地通过仿真实现价值。”
另外,中国的仿真市场也比较复杂,中国的制造业发展水平失衡,设计水平、设计力量两极分化非常严重,很多零部件制造企业的仿真应用水平非常低,甚至不知仿真为何物。而在航空航天领域,则是另一个极端,不仅应用广,而且需求大。安世亚太科技股份有限公司副总裁徐劼勇说:“在这样的情况下,我们就需要区别对待这两种情况,对于仿真应用水平较好的企业,我们要向他们推广我们的仿真平台,实现系统级、一体化的仿真流程,在每一个工程师中推广仿真技术。而对于仿真应用水平较差的企业,我们就基于ANSYS 提供的仿真产品,为他们建立最简单易用的定制化模块。”
Tom Kindermans 说:“我认为中国推广仿真技术的速度很可能会大于全球。今天的中国,从政府到企业都在推动创新,推动‘中国制造’走向‘中国创造’,这股力量可以在全世界任何一个地方感受到。我深深地相信,在未来的10 年中,中国将会成为世界的创新中心,而仿真也将在中国制造业的创新之路上扮演非常重要的角色。”
记者手记
仿真设计流程范文4
ANSYS大中华区总经理孙志伟先生在会开幕词中提到:2015年中国经济下滑,但ANSYS却在中国逆势取得令人骄傲的业绩,这与ANSYS密切关注中国经济转型有关;在国家提出“中国制造2025”的背景下,ANSYS中国在2015年招募17家合作伙伴为客户提供服务,开发出200多个解决方案,以实际行动有力支持用户仿真业务的发展;ANSYS 17.0大规模地引入并行计算从而大幅提升计算效率,并将结构和流体分析纳入系统仿真之中以增强多物理场耦合解决方案,再结合优质的服务和支持,ANSYS必将为中国用户的产品创新甚至转型作出卓越贡献.
会上,ANSYS全球副总裁Robert A Kocis先生和ANSYS中国区经理丁海强先生介绍了ANSYS 17.0的新特性;工信部赛迪智库安琳博士和eworks总编黄培博士分别介绍了智能制造背景下的软件政策发展趋势和“中国制造2025”战略下的仿真行业发展趋势.
2013年12月15.0,2015年1月16.0,2016年1月17.0……ANSYS公司几乎每年都会为行业带来惊喜――最新推出的ANSYS 17.0为用户提供系统工程框架与仿真平台,在仿真的功能和效率方面以及设计流程和效率方面有非常多的重要改进,将使产品开发的生产力、洞察力和性能提升10倍.
1)流体仿真
实现更加流畅的新界面,而且在前处理过程中网格划分速度更快.
打破之前的仿真世界纪录,可以支持12.9万个核的并行求解.
FLUENT并行计算效率更高.解决case读取和大数量CPU并行创建时的运行瓶颈;优化通信;在大规模和小规模计算上并行扩展性均有提升.
收敛性得到提高.在FLUENT中,对代数多重网格求解器的设置进行更改以提高其在典型工程应用工况下的收敛性和鲁棒性;守恒粗化方法已成为基于压力的耦合求解器的默认设置.
优化效率大幅提升.利用伴随求导技术支持可压流分析可以得到快速的优化和结果.
TurboBladeRow模型仍然是CFX改进的主攻方向.时间变换和傅里叶变换均可使用;提供一种高效的同时考虑传热的瞬态仿真方法;改进了混合面;可在计算中进行圆柱坐标系下的周期流动监视;可以基于频域方法进行谐振分析.
2)结构仿真
全面实现分布式并行求解,取代共享内存求解,CPU利用率更高.改进整个工作流程和求解方法,让工程师研究更多的设计参数和工况,从而实现更出色的产品.支持分布式计算和超过1 000个静态和瞬态结构仿真,从而呈现无与伦比的加速性能.
3)电路板可靠性仿真
采用新的方法快速映射PCB物理结构,使其用于热、结构强度/振动和跌落等虚拟试验,节省大量工程时间,提升仿真精度.
4)电子设计
实现在ANSYS电子设计桌面系统下版图驱动的非可视组装和整体验证.
实现PO/IE/FEM混合求解.
瞬态电磁场仿真中的时间分解法专利技术让工程师把不同时间节点的结构分布到单台电脑的多核上,甚至在私有云上进行求解,从而使仿真速度提升10倍.
收购EMIT公司以支持系统级射频干扰分析.EMIT还可以与电大载体天线布局仿真工具Savant结合在一起.
5)芯片仿真方面
全新自动化热分析和集成型结构分析功能,可带来稳健可靠、高效的耦合芯片感知和系统感知型解决方案,从而使芯片封装系统工作流程的生产力提升10倍.
可以快速生成芯片的功耗模型,同时支持分布式并行处理技术,使得大规模的芯片计算速度提升10倍以上.
6)系统仿真技术方面
能够比以往更快地在Simplorer中创建和装配模型,从而满足完整系统仿真的需求――结构仿真软件与系统仿真软件的直接连接可以大大提高结构和系统仿真的效率.例如,Simplorer已完全集成于电子设计桌面系统,可优化降阶模型生成的工作流程.
与Modelon达成合作伙伴关系,支持行业标准系统建模语言Modelica.
拥有全面完备的机电系统仿真功能,系统验证的工作效率提升10倍.
7)嵌入式软件方面
ANSYS SCADE基于模型的嵌入式软件开发与仿真环境增加专门针对航空电子、汽车和铁路运输的最新解决方案,所支持的行业专用应用数量增加10倍.
8)SpaceClaim
ANSYS SpaceClaim直接建模工具不仅实现10倍性能提升,还提供用于加速几何模型创建和编辑的更多工具,同时扩展文件导入和编辑功能.
9)AIM
AIM提供完整的解决方案,在统一的易用型环境中可完成几何模型创建、优化到结果的所有步骤.借助AIM,用户可以更多地开发模板和仿真流程,供大多数工程师使用,从而大大地改善CAE软件的可用性和易用性.有了AIM的帮助,资深工程师可以研究更前沿的问题,更好地建模,或者更好地研究摩擦、材料特性等,其他的设计工程师则可以利用开发出的模板快速地优化设计参数,使得整体设计效率得到显著提升.因此,AIM在未来将形成一个全新的CAE生态环境.
10)工程知识管理系统EKM
仿真设计流程范文5
【关键词】配送中心;设施布局规划;分拣系统仿真;研究
现代物流活动中,物流配送中心所起到的作用重大,可有效的降低企业的流通成本,加快商品的流通速度,有效提高库存的周转率,通过降低物品损耗等办法有效的降低了物流的成本。对于企业经营效率的提升有着非常重要的作用。中国物流行业近年来从无到有,从不成规模到现在的发展壮大,发展潜力巨大,很多的企业都投资兴建了物流配送中心,取得了较好的效果。但由于我们物流行业起步较完,在规划设计方面缺少经验,没有相关的理论体系做指导,因此在规划设计方面还有很大的提升空间,特别是在内部设施布局设计方面还需要继续的提升完善。基于此,本文对于配送中心的规划与设计进行深入的研究,并对分拣仿真系统进行了深入的研究。
一、配送中心的布局研究
(1)配送中心的功能。配送中心的功能是组织货物配送活动机构,综合了集货中心、分拣中心和加工中心的功能。其功能主要有:一是集散功能。通过其网络枢纽的优势和设施设备的齐全,把各个厂商商品集中到一个中心,配送给用户;二是衔接功能;三是运输功能,选择满足客户需要的运输方式,按时运送货物;四是储存功能,兴建仓库配置仓储设备,实现存储货物的功能;五是分拣功能,进行分拣作业将货物分类;六是装卸、搬运功能,七是包装功能;八是流通加工功能,依用户要求与配送原则,对进行货物加工。方便的客户的同时提高配送效率。九是物流信息处理功能。对信息进行实时采集、分析、传递,对物流作业中的活动提供支持。(2)配送中心的作业区域。在配送中心内的各种物流作业之间有一定的联系,同时又是独立的。当作业流程确定后,要根据作业流程来对作业区域进行设置,确定作业区域后进行本着中心设施布局规划。通过配送中心设有的作用区域有:一是进货、退货物流作业区,在此区域完成接货与入库的准备工作。要配备专业的设施,包括重力式货架和回转式货架、自动分拣设施、手推载货车、升降机等,退货作业区是对退货进行处理的区域;二是储存作业区,储存作业区对区域的要求比较大,专业区域需要设置专业的设备,如立体仓库设备、重型货架等,同时还要配备叉车和吊车等;三是换货、补货作业区;四是流通加工作业区,所占的面积一般较大,用地对煤炭、水泥、木材等有特殊需要的物品进行加工;五是发货作业区,是工作人员将组配好的货物运到作业区域的过程;六是物流配合作业区,即为运输车辆提供的停车区域等;七是配送中心工作人员所使用的办公事务区。
二、配送中心的设施规划程序
配送中心设施规划要在依照企业的经营策略的主导精神指导下开展工作,根据配送中心服务系统的功能,进行功能转换的活动,通过信息系统的管理做到优势的组合与资源的有效配置,与相关的设施互相协调,达到经济、高效的目标,以满足经营的需要。在规划时要依照一定的程序来完成规划,规划程序如图1所示:
由于配送中心之间的区域要进行密切的配合,要提高性,如在作业程序、组织结构、业务管理等方面存的能力,并提高相互的关联性。在此过程中要,要对设施规划的布局进行有效的布置,以实现最优的设计方案。
三、物流系统仿真研究
(1)物流系统仿真概述。物流分拣系统是紧密联系又互相作用的有机组合,反映了系统内部要素的关联关系。常用的仿真模型有:一是Arena,其应用范围较广泛,覆盖了可视化仿真的所有领域。在物流领域,该软件的应用涉及从供应商到客户的整个供应链。二是Promodel软件,可以对制造系统、仓储系统和物流系统进行评估、规划或重新设计进行仿真。三是Wit
ness软件,是平面离散系统生产线仿真器,操作简单,可应用于低配机上。(2)配送中心作业系统的仿真类型。配送中心作业系统的仿真主要有以下几类:一是作业过程仿真,对配送中心的作业过程仿真;二是订单流程优化仿真;三是管理调度策略仿真,管理调度十分复杂,其策略的制定影响到配送中心的运行效率与服务质量。(3)配送中心作业系统仿真的基本要素。在进行配送中心仿真时需要首先确定以下要素:一是设备选型与特征参数;二是设备布局与关联;三是货物入库;四是客户订单;五是要关注货位分配原则,要根据配送中心出、入库效率来设定;六是概率性的事件的分布;七是随机变量的分布;八是操作人员的行为。(4)物流系统仿真的应用领域。物流系统仿真的应用领域包括配送中心拣选仿真,可通过建立起拣选库模型,通过模型对流程进行模拟分析以了解拣选的统计数据并优化拣选的流程。二是仓库系统入、出库仿真。可对仓储系统的布局规划、仓储设备的调度、仓储流程的优化进行模拟的分析。三是产品库分拣仿真。通过建立起一定数量的通道,并进行分配,提高分拣效率。通过系统模型的建立,达到对系统进行更新的目的。四是高速公路仿真,即通过仿真来解决问题,实现合理的规划设计等。五是供应链仿真。通过制定合理的运行策略,建立供应链的模型,对进行优化设计。六是集装箱码头仿真。通过建立和运行集装箱码头的仿真模型,有效的对码头设备进行合理的规划配置,提高码放效率和装卸效率对集装箱码头运行的效率直接影响码头的竞争力。七是生产物流仿真。用仿真建模的方法,辅助分析生产物流过程,提高物流水平,保证在提高效率,降低生产成本。八是机场仿真,保证最佳的调度方案,提高设备的运行效率等。
配送中心规划是物流系统规划的重要组成部分,是配送中心内部设施规划的主要内容。本文对于配送中心的规划与设计进行深入的研究,并对分拣仿真系统进行了深入的研究,以期通过二者的结合,以实物仿真模拟的形式,为专业理论探讨以及实践教学开辟新的研究路径。
参 考 文 献
仿真设计流程范文6
关键词:DSP Builder;DSP;FPGA;Quartus II软件;
中图分类号:TP302.7文献标识码:B文章编号:1009-9166(2010)014(C)-0162-01
数字信号处理[1]DSP,Digital Signal Processing 的应用领域较为广泛,如3 G移动通信、网络会议、多媒体系统、雷达卫星系统、医学仪器、实时图像识别与处理、联合战术无线电系统、智能基站,以及民用电器等。而实现DSP技术的方法很多,比如DSP专用处理器、ASIC专用集成电路、ASSP专用标准电路模块、FPGA实现。但目前因FPGA实现技术可以很好地解决数字信号处理中并行性和速度问题,同时FPGA具有灵活的可配置特性,使得其所构成的DSP系统非常易于修改、易于测试及硬件升级而广泛应用。下面重点介绍基于FPGA来进行DSP设计的具体方法和流程。
图1DSP Builder设计流程图
1、建立算法模型.首先在MATLAB/Simulink中完成DSP的相应算法功能的设计。即在MATLAB的Simulink环境中建立一个mdl模型文件,用图形方式调用Altera/ DSP Builder和其他Simulink库中的图形模块(图2),构成系统级或算法级设计框图或称Simulink设计模型(图3)。
DSP Builder是Altera公司推出的一个面向DSP开发的系统级工具。它是作为MATLAB的一个Simulink (用于图形化建模仿真)工具箱出现的。
2、Simulink模型仿真.完成DSP算法设计图的输入后可以利用MATLAB提供的Simulink工具模块进行前期的仿真,检验算法功能原理图的正确性。具体做法是施加合适的激励、设定一定的仿真步进和仿真周期,并添加合适的观察点和观察方式。运行仿真器,可以看到仿真结果,如果正确,则可以继续后面的操作;如果不正确,则需要修改设计或模块参数,直至设计正确为止,其观察窗口界面如图4所示。
3、mdl文件自动转化为VHDL文件。通过SignalCompiler工具模块把Simulink的模型文件(后缀为.mdl)自动转化成通用的硬件描述语言VHDL文件(后缀为.vhd)。是DSP Builder设计实现的关键一步。
4.使用ModelSim仿真[2]。DSP Builder在“MDL to VHDL”过程中会自动生成针对HDL仿真器ModelSim的测试文件。需要使用ModelSim对生成的VHDL代码进行功能仿真。
5.编译、下载。打开Quartus II环境,选择菜单“File”“Open Project”,定位到模型所在的目录,打开DSP Builder建立的Quartus II项目文件。然后按照Quartus II的流程对项目进行编译、下载、硬件测试。这样便把在MATLAB环境中设计的DSP模块图转换为VHDL语言的程序配置到了FPGA中,从而完成了DSP的开发。
结束语:基于FPGA进行DSP开发设计,是现代篇上编程系统的一部分,熟练掌握其设计方法和操作流程,对电子产品设计具有很重要的意义。
作者简介:胡迎刚,男,硕士研究生,四川师范大学成都学院。
参考文献:
[1]潘松:《现代DSP技术》[M],西安:西安电子科技大学出版社,2004年6月.