16
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
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
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
6
7
5
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
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*
3 +
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,
Соответствующее значение целевой функции:
F = C12 + C23 + C31 + C44 = 2 + 6 + 6 + 10 = 24.
1.2 Решить задачу линейного программирования, используя
табличный симплексный метод
Предприятию необходимо выпустить 2 вида изделий (Р1; Р2). Есть 3 вида станков (Т1; Т2; Т3), каждый из которых может обрабатывать изделия всех видов.
Продолжительность обработки
на станке 1-го типа изделий 1-го типа 4 единицы
на станке 2-го типа изделий 1-го типа 1 единица
на станке 3-го типа изделий 1-го типа 1 единица
на станке 1-го типа изделий 2-го типа 0 единиц
на станке 2-го типа изделий 2-го типа 2 единицы
на станке 3-го типа изделий 2-го типа 4 единицы
Доход от реализации изделия первого типа составляет 6 единиц, второго типа - 6 единиц.
Запас мощности (рабочее время станка) 1-о типа - 20 единиц, 2-го типа 37 единиц, 3-го типа - 40 единиц.
Составить такой план загрузки станков, при котором себестоимость выпуска продукции будет минимальной.
Страницы: 1, 2, 3, 4
