Устройство для моделированиясистемы массового обслуживания

Союз Советских Социалистическихреспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОв СКОМУ С ИИЛЬСТВУ 11,805354(5)М, Кл,з б Об 6 7/48 Гоеударетвеииый комитет СССР ав делам изабретеииЯ и открытий(53 УДК б 81,333088.8) Датаопублнкоеанняситнсания 150281 тын ЬА ь:.е ,;.;)", Р" 1рудового красного Знаменииический институт есский ордена полинтель ИОДЕЯИРОВЬЙИЯ СИСТОВОЖКНМНИй Изобрьной Ус. етенне относится к вычисли-,тел технике, а более конкретиок устройствам для моделирования сис"тем массового обслуживания.Известно устройство для моделирования обслуживающего аппарата, содержащее генераторы случайного кодаи тактовых импульсов, счетчики, запоминающие регистры, схемы совпадений 11 .Недостатком этого устройства является громоздкость и сложность схемсодержащих большое количество логичеких элементов.Это устройство еще более усложняется прн придании ему универсальности работы с любыми законами распределения случайных величин. Формирование критериев эфФективности н исследование процесса обслуживания во 20времени затруднено необходимостьюизмерения временных интервалов (илиих преобразования с целью измерения), что неизбежно влечет к дополнительному увеличению аппаратурных З затрат.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является устройство для моделирования обслужи"вающего . аппарата, содержащее датчик ЗО последовательности случайных чисел,преобразОватель кОда во вреМеннОйинтервал с Использованием вентилейпереноса запоминающего резистредешнфратора совпадений, счетчика игенератора импульсов 21Это устройство отличается от ранее нзвеатнык 1 ем, что, с цельюувеличения скорости процесса привоспроизведении требуемого законаобслуживания, оно содержит триггер,связанный единичным входом с датчиком импульса запроса, а иулевви - сдешифратором совпадений, один из выходов триггера подключен параллельнок вентилю разрешения счета и к вентилю управления переносом числа впреобразователь кода во врехеенной ин- тервал, а другой выход триггера соединен с выходным вентилем.Однако, известное устройство громоздко и содержит большое колвчеотво логических элементов, Кроме того, оно формирует только потоки обслужеиных н необслуженных заявок и не по- зволяет использсвать критерии эффективности для исследования процесса обслуживания заявок.Цель изобретения - раствиреиие Функциональных возможностей модали 805354рования эа счет учета критериев эффективности н сокращения аппаратурных затрат.Поставленная цель достигается тем,что В устройство 399 дены ключ квантователь, интегратор ограимчитель,иивертор, линии эадеркки и суммирующий усилитель, первый вход которого является первым Эходои устройства,выход суммирующего усилителя соединен с первым входФм квантователя,выход которого подключен к первому 1входу интегратора, выход которогоявляется вторьм выходом устройства исоединен со входом ограничителя, выход которого подключен ко входу инвертора, первому входу ключа и к 15первым входам второго элемента И итретьего элемента И, выход которогоявляется третьим выходом устройства,выход инвертора соединен с первымвходом первого элемента И, выход гене)ратора случайного, непрерывно изменяющегося напряжения подключен ковторому входу ключа, выход которогосоединен со вторым входом суммирующего усилителя, второй вход устройства жодключен ко входу линии задержки .и ко второму входу второго элементаИ, выход которого соединен со вторымвходом интегратора, выход линии задержки соединен со вторыми входамикваитователя, первого элемента Ии третьего элемента И,На чертеже представлена схемаустройства.Схема содержит генератор 1 случайного, непрерывно изменяющегосянапряжения, ключ 2, суммирующийусилитель 3, квантователь 4, интегратор 5, ограничитель 6, инвертор 7,элементы И 8, 9 и 10, линию 11 задержки. 49Устройство работает сЛЕдующимобразом.Генератор 1 вырабатывает случайное, непрерывно изменяющееся напряжение, амплитуды которого распре- ф 5делены в соответствии с заданным законом обслуживания. Выходное иа"пряжение генератора через ключ 2,, который в исходном состоянии эавеиут,подается на один из входов суввейрую Ощего усилителя 3, на второй вход которого:постоянно подано случайное,непрерывно изменяющееся напряжейае,моделирующее процесс поступления за"явок, амплитуды которого распредеЮВны в соотести с законом пооЩЙления заявок. Квантователь 4 осущест"вляет выборку амплитуд из выходногонапряжении суммирующего усилителя ипредставляет собой электронный ключ,открывакщийся на время управляющего 46импульса. Выход квантователя соединенс первые входом интегратора 5, предназначенного для запоминания сформированной квантователем амплитуднойвыборки. Ограничитель б, в зависи мости от напряжения на выходе интегратора, формирует положительный илиотрицательный потенциал, управляющийработой ключа 2, элементами И 9 и 10н через инвестор 7 , - элементом И 8.С выхода интегратора снимаетсяаналоговый сигнал, необходимый дляформирования критериев эффективностиработы аппарата. Элементы И .8 и 9предназначены для Формирования, соответственно, необслуженных и обслуженных заявок, а элемент И 10 устанавливает интегратор в исходное состояние. С этой целью на вторые входыэлементов И 8 и 9 подаются тактовыеимпульсы с выхода линии 11 задержки,а на второй вход элемента И 10 - сее входа, который является одновременно вторым входом устройства.При подаче первого тактового импульса на вход устройства, с некоторой задержкой во времени, запускается работа квантователя 4, которыйосуществляет амплитудную выборку изнапряжения суммирующего усилителя.Амплитудная выборка на выходе квантователя положительная в том случае,если в.момент квантования амплитуданапряжения, моделирующего процесспоступления заявок, больше амплитуды напряжения, моделирующего длительность обслуживания (т.е. моделируется случай, когда длительностьвремени между заявками больше време"ни обслуживания), Интегратор 5 запоминает положительную амплитуднуювыборку квактователя, а ограничитель создает положительный потенциал разрешения на элементах И 9 и10, одновременно поддерживая ключ 2в замкнутом состоянии, длительностьтактового импульса выбирается такимобразом, чтобы она была больше суммарного времени срабатывания интегратора и сграничителя. В этом случае на выходе элемента И 9 появляется импульс обслуженной заявки,а на выходе интегратора - напряжение, характеризующее простой аппарата. При подаче следующего тактового импульса через элемент И 10 интегратор переводится в исходное состояние (напряжение на его.выходеустанавливается равным нулю),С некоторой задержкой во времени,необходимой для приведения интегратора в исходное состояние и уставов"ления переходных процессов, запускается работа квантователя. Пусть значение амплитудной выборки при второмквантовании отрицательно. Амплитудная выборка на выходе квантователяотрицательна в том случае, если имомент квантования амплитуда напряжения, моделирующего процесс поступления заявок, меньше значения амплитуды напряжения, моделирующего длительность обслуживания (т.е. моделируется случай, когда длительностьвременимежду заявками меньше времени обслуживания). В этом случае интегратор запоминает отрицательнуюамплитудную выборку и через ограничитель размыкает ключ 2, запрещаетработу элементов И 9 и 10 и черезинвертор 7 открывает элемент И 8, навыходе которого формируется импульснеобслуженной заявки. При этом зна"чение напряжения на выходе интегратора характеризует перегрузку аппарата. Для последующих тактовых импульсов запрещен перевод интегратора висходное состояние, а квантователь 4Формирует амплитудные выборки толькоиз напряжения, моделирующего процесспоступления заявок. Последующие амплнтудные выборки суммируются со зна"чением, хранящимся в интеграторе дотех пор, пока результат суммированияне становится положительным (окончание обслуживания заявки), КоличесТво 2 Опроделанных при этом квантований определяет число необслуженных заявок,а изменение напряжения на выходе интегратора позволяет исследовать процесс обслуживания во времени и определить необходимые критерии эффективности. Моделирование временных интервалов амплитудными выборками позволяет заменить импульсно-логическое представ- З ление моделирующей системы аналоговым, тем самым сократить средства моделирования и свести процесс обслуживания не к сопоставлению временных отрезков, а к сопоставлению случайных Зэ амплитуд. Прн этом, если величина амплитудной выборки, сделанной иэ напряжения, моделирующего процесс поступления заявок, больше амплитудной выборки, сделанной иэ напряжения, 40 моделирующего процесс обслуживания, считается, что заявка обслужеиа, 8 противном случае она либо покидает систему, либо должна встать в очередь. Положительная разность двух значений амплитуд характеризует время простоя аппарата, а отрицательная - его перегрузку. Таким образом, информация, необходимая для формирования критериев эффективности, представляется в виде, удобном для регистрации и исследования. Процесс обслуживания в устройстве протекает не в реальном масштабе времени, а практически мгновенно, что наряду с вьаиенеречисленными достоинствами позволяет значительно расширить функциональные возможности моделирования.Формула изобретенияУстройство для моделирования системы массового обслуживания, содержащее генератор случайного, иепревывно изменяющегося напряжения и1 лементы И, выход первого из которыхявляется первьвс выходом устройства,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью расширения функциональных возможностей моделирования за счет учете критериев эффективности, в устройство дополнительно введены ключ,квантователь, интегратор, ограничитель, иивертор, линии задержки исуммирукщий усилитель, первый входкоторого является первым входом устройсгва, выход суммирующего усилителя соединен с первюс входом кванто.вателя, выход которого подключен кпервому входу интегратора, выход ко"торого является вторым выходом уст-Мройства и соединен со входом ограничителя, выход которого подключен ковходу инвертора, первому входу ключа.и к первым входам второго элементаИ и третьего. элемента И, выход которого является третьим выходом устройства, выход инвертора соединен с первьвю входом первого элемента И, выходгенератора случайного, непрерывноИзменяющегося напрЬкс ния подключенко второму входу ключа, выход которого соединен со вторым входом суммирующего усилителя, второй вход устройства подключен ко входу линии за"держки и ко второму входу второгоэлемента И, выход которого соединенсо вторым входом интегратора, выходлинии задержки соединен со вторьиивходами квантователя первого элемента И и третьего элемента ИИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 199538, кл. 6 Об С 7/48, 1967.2. Авторское свидетельство СССРе 1900 бО, кл. 6 Об 6 7/48, 1967Составит Еопецкая Техред ТВ. Рыбинаточка, Корректор Г. Наза 4/ ПП "Патентф., г. Ужгород, ул. Проектная 10905/73 Тираж 756 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и,открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д,