Устройство для моделирования систем массового обслуживания

ОЮЗ СОВЕТСКИХ. ОЦИАЛИСТИЧЕСНИ РЕСПУБЛИК 1)4 С 06 С 7/48 ЕТЕЛЬСТВУ ВТОРСКОМУ скии инсти С.А. Куц Филипенко,ово СССР1981.СССР1987,ельст 7/48, ьство 7/48 Изобретированным ие относится к спец едствам вычислител ой хники и ет быть использова систем массового о о длслу исследованживания,е Фун- рова- обения - расшире можностей моде иэо аничения времени ок,редставлена схем енерат уммато (СВХ) 2,перй ключ генекоаро ул ьсоя нени схе У 1 ыи тегратор 5 выполи о схем ы уст о ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЭОБр(56) Авторское свидетВ 840964, кл. С 06 САвторское свидетелУ 1418773, кл, С 06 С кциональных возния за счет огрслуживания заявНа чертеже пройства.Устройство содержит гслучайного напряжения, ссхему 3 выборки-хранениявый ключ 4, интегратор 5,6, ограничительный реэисторатор 8 случайного потоказаявок, первую схему 9 сраэлемент 10 задержки, вторую11 сравнения, второй 12, птретий 14 элементы И.Вербальная модель работства следующая. 148130 А(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ(57) Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено для моделирования работы систем массового .обслуживания. Цель изобретения - расширение Функциональных возможностейза счет ограничения времени обслуживания заявок. Устройство позволяетмоделировать работу одноканальныхсистем массового обслуживания с очередями и ограниченным временем обслуживания заявок. 1 ил. Заявка, поступившая на вход уст. ройства, принимается к обслуживанию,если обслуживающий аппарат свободен, и становится в очередь, если он занят. Обслуживание заявок из очереди осуществляется в порядке поступления. Заявки, время обслуживания которых превышает допустимую величину, не принимаются к обслуживанию и покидают систему.Генератор 1 вырабатывает случайное непрерывное изменяющееся напряжение, амплитуды которого распределены по требуемому случайному за ну обслуживания. Генератор 8 выраб тывает короткие импульсы, временные интервалы между которыми распределен в соответствии с законом распределения поступающих заявок. еинвертирующего интегратора и рабоает в двух режимах.07 4 з 14818Первый - установка начальных условий, т.е, заряд емкости конденсатора интегратора 5 до определенногозначения напряжений. При этом входинтегратора 5 подключен к выходу5схемы 3 через ключ 4 с очень малымсопротивлением, поэтому установканачальных условий происходит за короткое время, 10Второй режим - интегрирование. Навход интегратора 5 подается управляющее напряжение с первого входа устройства через ключ 4 и резистор 7,что приводит к линейному уменьшению 15напряжения начальных условий на выходе интегратора 5. Скорость интегрирования зависит от величины входного напряжения, определяющего масштаб преобразования и являющегося 20постоянной величиной в данном циклеработы. Ключ 6 предназначен для подключения интегратора 5 к входу сумматора 2 при организации и обслуживания очереди. 25Схема 11 сравнения имеет гистерезисную характеристику (зону нечувствительности). Зона нечувствительности введена для устранения ложных срабатываний при одинаковых сигналах на его входах,. Работа устройства рассматриваетсяв трех режимах - обслуживание заявокбез ожидания, организация очередии потери заявок из-за ограниченийвремени обслуживания.Предположим, что обслуживающийаппарат свободен - интегратор 5находится в состоянии, когда напряжение на его выходе близко к напряжению решения. Полярность этого напряжения соответствует полярностиуправляющего напряжения на входе задания скорости, интегрирования устройства, так как вход интегратора 5через ключ 4 подключен к этому входу.в отсутствие импульса с выхода элемента И 13. Сигнал с выхода схемы 9сравнения удерживает ключ 6 в закрытом состоянии, поэтому навход сумматора 2 поступает только сигналс генератора 1. Допустим, что схема11 сравнения находится в состояниикогда на ее прямом выходе присутствует сигнал, открывающий элементы, И 12 и 13. На ее инверсном выходесигнал удерживает элемент И 14 в закрытом состоянии. Импульс с выходагенератора 8 через открытый элемент И 12 проходит на управляющий входсхемы 3 и переводит ее в режим слежения. При этом сигнал на выходе схемы 3 повторяет напряжение с выхода сумматора 2, По окончании импульса схема 3 переходит в режим хранения. Таким образом, к моменту окончания импульса генератора 8 остается случайное значение выходного напряжения генератора 1. Этим моделируется поступление заявки в очередь.Импульс с выхода элемента 10 задержки проходит через открытый элемент И 13 на управляющий вход ключа 4 и переводит его в режим подключения выхода схемы 3 к входу интегратора 5, На выходе интегратора 5 устанавливается напряжение, равное выходному напряжению схемы "3. Этим моделируется поступление заявки из очереди в обслуживающий аппарат. Во время изменения выходного напряжения интегратора 5 (переход через ноль)схема 9 сравнения изменяет свое состояние и подключает к входу сумматора 2 выход интегратора 5 через ключ 6, Это изменение состояния моделируетобслуживание заявки без ожидания, Поокончании импульса элемента 10 задержки ключ 4 подключает вход интегратора 5 через резистор 7 к первому входу устройства. На этот вход подается постоянное напряжение, моделирующее масштаб интегрирования. Полярность этого напряжения противоположна напряжению генератора 1. Интегратор 5 переходит в режим интегрирования,моделируя процесс обслуживания заявки Обслуживание заканчивается при достижении выходным напряжением ин тегратора 5 нулевого уровня. При этом схема 9 сравнения возвращается висходное. состояние и закрывает ключ6Напряжение на выходе интегратора5 продолжает изменяться до тех пор,пока не поступит новая заявка всистему. По величине напряжения навыходе интегратора 5 к моменту прихода новой заявки можно судить о времени простоя обслуживающего аппарата.Организация очереди в устройстве моделируется следующим образом.При амплитудно-временном представлении входного потока время обслуживания заявки моделируется амплитудой импульса. Процесс обслуживания свосравнения находится в состоянии, при котором сигнал с его прямого выхода удерживает элементы И 12 и 13 в закрытом состоянии, а сигнал с инверсного выхода открывает элемент И 14. Поступающие заявки к обслуживанию не принимаются и покидают систему, что моделируется импульсами на выходе 1элемента И 14,Принятые ранее к обслуживанию заявки продолжают обслуживаться, так как сигнал с выхода закрытого элемента И 13 удерживает ключ 4 в состоянии подключения входа 1 к интегратору 5. Общее число поступивших в систему заявок .моделируется импульсами генератора 8, поступившими на выходе устройства. После снятия ограничения на время обслуживания схема 11 сравнения возвращается в исходное состояние и устройство готово к приему новых заявок. Формула изобретения Устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее генератор случайного напряжения, ограничительный резистор, первый ключ, интегратор, первую схему сравнения, генератор случайного потока импульсов заявок, первый и второй элементы И, выход первого элемента И является выходом обслуженных заявок устройства и подключен к управляющему входу первого ключа, первый информационный вход которого через ограничительный резистор подключен к входу задания скорости интегрирования устройства, а выход первого ключа соединен с входом интегратора, выход которого соединен с информационным входом первой схемы сравнения, выход "Больше" которой является выходом сигнализации о занятости обслуживаю" щего прибора устройства, выход генератора случайного потока импульсов заявок подключен к первому входу второго элемента И, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет моделирования ограничения времени обслуживания заявки, оно дополнительно содержит элемент задержки, второй ключ, третий элемент И, вторую схему сравнения, сумматор и схему выборки- хранения, информационный вход которой подключен к выходу сумматора, управ 5 14818076дится к преобразованию на интеграторе 5 случайной амплитуды импульсав случайный временной интервал исравнению его с интервалом между за 5явками, При электронно-импульсном моделировании, если заявка проходитв систему, когда обслуживающий аппарат занят, то она должна стать вочередь. 1 ОПосле окончания обслуживания предыдущей заявки заявка из очереди поступает в обслуживающий аппарат. Временем ожидания обслуживания для заявки, находящейся в очереди, является 15время до окончания обслуживания предыдущей заявки. В устройстве этовремя моделируется выходным напряжением интегратора 5, а время обслуживания заявки моделируется напряжением генератора 1, Сумма этих напряжений в момент поступления заявкимоделирует общее время пребываниязаявки в системе. Из этого следует,что при организации обслуживания 25очереди достаточно сумму напряжений,моделирующую время пребывания заявкив системе, с выхода сумматора 2 передать на обслуживающий аппарат, Темсамым моделируется процесс организации и обслуживания очереди,Импульс с выхода генератора 8через элемент И 12 "записывает" всхему 3 значение суммы напряженийс выхода сумматоРа 2, а по импульсус элемента задержки 19 это напряжение поступает на интегратор 5. В остальном процесс обслуживания очередимоделируется таким же образом, каки при обслуживании заявок беэ ожидания. Поступающие на выход устройства через элемент И 13 импульсы с выхода элемента 10 задержки моделируютобщее количество обслуженных заявок.Моделирование ограничения времени 45обслуживания заявок осуществляетсяследующим образом.На второй вход устройства подается напряжение, моделирующее допустимое время обслуживания заявок. Полярность этого напряжения такая каку генератора 1. Напряжение на второмвходе, равное напряжению насыщения,моделирует. неограниченное времяобслуживания заявок. В моменты времени, когда напряжение с генератора 1превышает напряжение на втором входеустройства, т,е. время обслуживаниязаявок больше допустимого, схема 111481807 Составитель И. ДубининаТехред А, Кравчук И Горная Коррек н дактор аказ 2693/52 Тираж 669 НИИПИ Государственного комитета по иэо 113035, Москва, Ж, РПодписноеениям и открытиям пкая наб., д. 4/5 Т СССР дательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 роизводственноляющий вход - к выходу второго элемента И, а выход соединен с вторым информационным входом первого ключа, выход второго ключа соединен с пер 5 вым информационным входом сумматора, второй информационный вход которого подключен к выходу генератора случайного напряжения и первому информационному входу второй схемы сравне ния, второй информационный вход которой является входом ограничения времени обслуживания заявки устройства, выход генератора случайного потока импульсов заявок подключен к 15 входу элемента задержки, выход которого соединен с первыми входами первого и третьего элементов И, выходтретьего элемента И является выходомзаявок устройства, не принятых к обслуживанию, второй вход третьего элемента И подключен к выходу "Больше"второй схемы сравнения, выход "Меньше" которой соединен с вторыми входами первого и второго элементов И,информационный и управляющий входывторого ключа соединены соответственно с выходом интегратора и выходом