СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Задание 1.Автоматизация системного проектирования
1.1 Решить задачу о назначении (Венгерский метод)
1.2 Решить задачу линейного программирования, используя табличный симплексный метод
Задание 2. Имитационное моделирование. Сети Петри
2.1 Построить имитационную модель гибкого производственного модуля
Задание 3. Методы постановки задач и алгоритмы автоматизированного проектирования средств вычислительной техники
3.1 Выбрать схему электрическую принципиальную
3.2 Провести формализацию и, используя два алгоритма (последовательно-групповой и алгоритм Штейнберга), провести размещение микросхем на печатной плате
3.3 Проанализировать полученные результаты и сделать выводы об эффективности использованных алгоритмов
Литература
Введение
Современный уровень развития вычислительных средств характеризуется широким применением методов и алгоритмов автоматизированного проектирования. В этих условиях подготовка специалистов, способных определять задачи направленные на сокращение времени проектирования и внедрения электронной техники в режиме непрерывного наращивания темпов производства есть необходимый актуальной.
В курсе “Основы автоматизированного проектирования средств вычислительной техники” изучаются методы, алгоритмы и основные подходы к проектированию современных вычислительных средств. Дисциплина базируется на материале курсов «Высшая математика», «Программирование», «Численные методы» и др. Методы постановки и решения заданий автоматизации широко используют аппарат теории графов и математического программирования. Наибольшей сложностью при изучении данной дисциплины является многоплановость рассматриваемого материала, соединения абстрактных понятий и моделей с практической направленностью этих моделей для решения разнообразных задач проектирования.
Цель работы – изучение материала, которые направлены на закрепление и углубление теоретических знаний, формирование практических навыков методов и алгоритмов разработки вычислительных средств относительно заданий автоматизации проектирования.
Задание 1.
Автоматизация системного проектирования
1.1 Решить задачу о назначении (Венгерский метод)
ГПМ установки НЭ на ПП состоит из 4-х ед. автоматического технологического оборудования, каждая из которых может устанавливать на плату 4 типа НЭ с разной эффективностью.
1 АТО устанавливает 1 тип НЭ с эффективностью 3, 2 тип – с эффективностью 2, 3 тип - с эффективностью 6, 4 тип с эффективностью 7.
2 АТО устанавливает 1 тип НЭ с эффективностью 2, 2 тип – с эффективностью 3, 3 тип - с эффективностью 4, 4 тип с эффективностью 5.
3 АТО устанавливает 1 тип НЭ с эффективностью 1, 2 тип – с эффективностью 6, 3 тип - с эффективностью 2, 4 тип с эффективностью 5.
4 АТО устанавливает 1 тип НЭ с эффективностью 2, 2 тип – с эффективностью 4, 3 тип - с эффективностью 4, 4 тип с эффективностью 10.
Распределить типы НЭ по АТО по принципу «одно АТО – один тип» таким образом, чтобы суммарная эффективность была максимальна.
Решение:
Венгерский метод является одним из интереснейших и распространенных методов решения транспортных задач. Основная идея этого метода была впервые высказана венгерским математиком Е. Егервави (отсюда и название данного метода) намного раньше возникновения теории линейного программирования.
Составим матрицу задания:
Операции Оборудование | 1 | 2 | 3 | 4 |
1 | 3 | 2 | 6 | 7 |
2 | 2 | 3 | 4 | 5 |
3 | 1 | 6 | 2 | 5 |
4 | 2 | 4 | 4 | 10 |
Предварительный этап.
Находим максимальный элемент первого столбца – 3. Отнимаем из него все элементы этого столбца. Аналогично для получения второго, третьего и четвертого столбцов новой матрицы отнимаем все элементы этих столбцов от 6, 6 и 10 соответственно. Получим матрицу С'(C'~C).
0 | 4 | 0 | 3 |
1 | 3 | 2 | 5 |
2 | 0 | 4 | 5 |
1 | 2 | 2 | 0 |
Т.к. в каждом ряду С' кроме второго есть нуль, поэтому отнимаем лишь минимальный элемент второго ряда (1) от всех элементов этого ряда и получаем матрицу З0 ~ С' и на этом процесс приведения матрицы заканчивается.
(+) + +
0* | 4 | 0 | 3 + |
0 | 2 | 1 | 4 |
2 | 0* | 4 | 5 |
1 | 2 | 2 | 0* |
Далее ищем и отмечаем знаком '*' независимые нули в З0, начиная с первого ряда.
Первая итерация. Первый этап
Выделяем знаком «+» первый, второй и четвертый столбец матрицы Зо, которые содержат 0*.
Пересмотрим невыделенный третий столбец, находим в нем невыделенный нуль IЗ43=0, отмечаем его штрихом и выделяем знаком «+» первый ряд.
Ищем минимальный элемент в невыделенной части матрицы Зо (т.е. элементы, которые находятся в столбцах и рядах, не обозначенных знаком «+»).
Вторая итерация. Первый этап
Просматривая все невыделенные элементы, находим среди них невыделенный нуль IЗ12=0, отмечаем его знаком штрих и переходим ко второму этапу.
+ +
Второй этап. Начиная с элемента IЗ12=0, строим цепь двигаясь от него по столбцу. Находим нуль со звездочкой IЗ11=0*, далее двигаясь по первому ряду и находим 0 (IЗ13).
Таким образом, цепь построенная 0'21-0*11-0'13. Заменяем штрих на звездочку и сокращаем звездочки над парными элементами цепи, а так же все знаки выделения столбцов и рядов. После этой итерации количество независимых нулей (0*) стало равняться 4 (размерности матрицы З) и поэтому алгоритм заканчивает работу.
Искомые элементы назначения отвечают позициям независимых нулей матрицы Зз (т.е. )*0.
0, | 4 | 0* | 3 |
0* | 2 | 1 | 4 |
2 | 0* | 4 | 5 |
1 | 2 | 2 | 0* |
Соответствующее значение целевой функции:
F = C12 + C23 + C31 + C44 = 2 + 6 + 6 + 10 = 24.
... в разработке методов превращения разнообразной конструкторской документации в цифровую форму и представлении всех задач и элементов процесса проектирования только в виде операций над числами и логическими выражениями с доведением их до алгоритмов и машинных программ. Но при автоматизации проектно-конструкторского процесса следует постоянно помнить, что ЭВМ — это вспомогательное средство, а не ...
... вующих систем автоматизированного проектирования подтвердил отсутствие разработок по автоматизации схемотехнического и функци- онального проектирования объектов класса ВКА. . - 41 - 2. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ВАКУУМНОЙ КОММУТАЦИОННОЙ АППАРАТУРЫ 2.1. Системная модель ВКА при функциональном и схемотехни- ческом проектировании. Анализ существующих конструкций ВКА ...
... ребрами) изображают конструктивные и потоковые функциональные структуры [14]. Принципы построения функциональных структур технических объектов рассматриваются в последующих главах курса "Основы проектирования им конструирования" не включенных в настоящее пособие. Для систем управления существуют характеристики, которые можно использовать в качестве критериев для оценки структур. Одна из них - ...
... функциональных возможностей; - улучшение эргономических качеств; - улучшение эстетических качеств; - повышение чувствительности, точности, стабильности, диапазона. Цели и задачи автоматизации производственных систем Автоматизация - это совокупность организационно-технических мероприятий, обеспечивающих замену физического и умственного труда человека, затрачиваемого на планирование, ...
0 комментариев