thiết kế hệ thống điều khiển thang máy, chương 1

Tham khảo tài liệu 'thiết kế hệ thống điều khiển thang máy, chương 1', kỹ thuật - công nghệ, điện - điện tử phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
thiết kế hệ thống điều khiển thang máy, chương 1 Tèi −u ho¸ chương 1|: ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn thang m¸y 1.1.1 VÊn ®Ò tèi −u ho¸ trong ®iÒu khiÓn thang m¸y : Nh− ®· biÕt, trong c¸c thang m¸y c¸c nót Ên gäi thang ®−îc bè trÝ ë c¸c tÇng, tuú theo thiÕt kÕ m¹ch mµ mçi tÇng sÏ cã 1 hoÆc 2 nót gäi thang. ë ph−¬ng ¸n nµy, tÊt c¶ c¸c tÇng ( trõ tÇng th−îng chØ cã nót gäi xuèng vµ tÇng 1 chØ cã nót gäi lªn ) ®Òu bè trÝ 2 nót Ên gäi thang, mét nót gäi lªn vµ mét nót gäi xuèng. Trong buång thang còng cã mét bµn phÝm gåm c¸c nót Ên ®Õn tÇng, ®ãng më cöa nhanh, dõng khÈn cÊp, b¸o chu«ng khi cÇn thiÕt. C¸c tÝn hiÖu ®ã t¸c ®éng vµo hÖ ®iÒu khiÓn thang m¸y kh«ng theo mét quy luËt nµo c¶. Do ®ã vÊn ®Ò ®Æt ra lµ : thang m¸y ph¶i cã mét luËt ®iÒu khiÓn sao cho võa tho¶ m·n ®−îc c¸c yªu cÇu c«ng nghÖ, võa ®¸p øng ®−îc sù tèi −u vÒ qu·ng ®−êng mµ buång thang ph¶i dÞch chuyÓn, thêi gian phôc vô còng nh− n¨ng l−îng tiªu tèn, ®ång thêi mäi hµnh kh¸ch c¶m thÊy tho¶i m¸i khi sö dông thang m¸y. Nh− vËy, mét vÊn ®Ò ®Æt ra lµ lµm thÕ nµo ®Ó cã thÓ phôc vô ®−îc tÊt c¶ hµnh kh¸ch mét c¸ch tèi −u nhÊt, cã thÓ nhí ®−îc nhiÒu tÝn hiÖu gäi Cabin vµ xö lý c¸c tÝn hiÖu nhí nµy theo mét luËt tèi −u. Trong tr−êng hîp nµy ta sö dông lý thuyÕt hµng ®îi. 1.1.2 Lý thuyÕt hµng ®îi : a. Kh¸i niÖm chung vÒ hÖ thèng hµng ®îi HÖ thèng hµng ®îi (Queueing System) lµ hÖ thèng cã c¸c bé phËn phôc vô (Services) vµ c¸c kh¸ch hµng ®i ®Õn hÖ thèng (Arriving Customers) ®Ó ®−îc phôc vô. NÕu khi kh¸ch hµng ®Õn mµ c¸c bé phËn phôc vô ®Òu bËn th× c¸c kh¸ch hµng ph¶i s¾p hµng ®Ó ®îi ®−îc phôc vô. ChÝnh v× vËy mµ hÖ thèng nµy cã tªn lµ hÖ thèng hµng ®îi. Lý thuyÕt to¸n häc ®Ó kh¶o s¸t c¸c hÖ thèng hµng ®îi ®−îc gäi lµ lý thuyÕt phôc vô ®¸m ®«ng (c¸c kh¸ch hµng ®−îc coi lµ mét ®¸m ®«ng ®−îc phôc vô). b. C¸c ®Æc tr−ng cho hµng ®îi * ChiÒu dµi hµng ®îi Lµ sè kh¸ch hµng cã trong hµng ®îi (h¹n chÕ hoÆc kh«ng h¹n chÕ ). * Thêi gian ®îi Lµ kho¶ng thêi gian tõ khi kh¸ch hµng ®Õn hÖ thèng cho ®Õn khi b¾t ®Çu ®−îc phôc vô. Thêi gian ®îi cã thÓ h¹n chÕ hoÆc kh«ng h¹n chÕ. * LuËt s¾p hµng Lµ ph−¬ng thøc chän kh¸ch hµng trong hµng ®îi. Th«ng th−êng cã c¸c luËt s¾p hµng nh− sau : 1. §Õn tr−íc phôc vô tr−íc 2. §Õn tr−íc phôc vô sau 3. NgÉu nhiªn 4. ¦u tiªn ... c. C¸c thµnh phÇn chÝnh cña hÖ thèng hµng ®îi HÖ thèng hµng ®îi cã ba bé phËn chÝnh lµ : * Dßng kh¸ch hµng Lµ c¸c phÇn tö, yªu cÇu, sù kiÖn ®i ®Õn hÖ thèng ®Ó ®−îc phôc vô - ®−îc gäi chung lµ kh¸ch hµng. §Æc tr−ng cho dßng kh¸ch hµng lµ c−êng ®é dßng kh¸ch hµng λ/®¬n vÞ thêi gian. Dßng kh¸ch hµng lµ mét dßng sù kiÖn ngÉu nhiªn, do ®ã kho¶ng c¸ch thêi gian gi÷a c¸c kh¸ch hµng còng lµ mét ®¹i l−îng ngÉu nhiªn. * Kªnh phôc vô Lµ c¸c c¬ cÊu ®Ó phôc vô kh¸ch hµng, thùc hiÖn c¸c yªu cÇu cña kh¸ch hµng. Thêi gian phôc vô (Service time) vµ kho¶ng thêi gian gi÷a c¸c lÇn phôc vô lµ nh÷ng ®¹i l−îng ngÉu nhiªn. Tuú theo hÖ thèng cã mét hay nhiÒu ®iÓm phôc vô mµ ng−êi ta gäi lµ hÖ thèng cã mét hoÆc nhiÒu kªnh phôc vô. §Æc tr−ng cho kªnh phôc vô lµ dßng phôc vô víi c−êng ®é lµ µ/®¬n vÞ thêi gian. C−êng ®é phôc vô lµ sè kh¸ch hµng ®−îc phôc vô xong trªn mét ®¬n vÞ thêi gian. * Hµng ®îi (Queue) Lµ sè kh¸ch hµng chê ®Õn l−ît ®−îc phôc vô. Tuú theo sè kh¸ch hµng ®Õn nhiÒu hay Ýt (c−êng ®é λ lín hay bÐ), kh¶ n¨ng phôc vô (sè kªnh phôc vô, thêi gian phôc vô) mµ sè kh¸ch hµng ph¶i ®îi trong hµng ®îi nhiÒu hay Ýt. V× vËy, ®é dµi hµng ®îi còng lµ mét ®¹i l−îng ngÉu nhiªn. * LuËt s¾p hµng Trong hÖ thèng hµng ®îi cã mét kªnh phôc vô th−êng cã luËt s¾p hµng ®iÒu chØnh sau ®©y: - FIFO (First - In First - Out) : Kh¸ch hµng ®Õn tr−íc phôc vô tr−íc . LuËt FIFO th−êng ®−îc dïng ë nh÷ng n¬i nh− : + S¾p hµng tr−íc quÇy tÝnh tiÒn cña siªu thÞ + S¾p hµng vµo c¬ së dÞch vô , ph−¬ng tiÖn vËn t¶i . + C¸c thiÕt bÞ s¾p hµng trªn b¨ng t¶i chê ®Õn l−ît ®−îc l¾p r¸p .v.v. - LIFO (Last - In First - Out) : Kh¸ch hµng ®Õn sau ®−îc phôc vô tr−íc luËt LIFO th−êng ®−îc dïng ë nh÷ng níi nh− ; + Ra khái buång thanh m¸y : ng−êi nµo vµo sau cïng sÏ ®−îc ra tr−íc tiªn . + §äc gi÷ liÖu trªn b¨ng tõ : d÷ liÖu ghi sau sÏ ®−îc ®äc tr−íc . + Hµng ho¸ ®−îc xÕp vµo thïng chøa : hµng xÕp sau cïng (phÝa trªn cña hµng chøa sÏ ®ù¬c lÊy ra tr−íc v.v... - NgÉu nhiªn : c¸c kh¸ch hµnh ®Òu cã chÕ ®é −u tiªn nh− nhau vµ ®−îc phôc vô mét c¸ch ngÉu nhiªn . LuËt nµy th−êng ®ùîc lÊy ë c¸c tr−êng hîp sau nh− : + Phô n÷ trÎ em vµ ng−êi tµn tËt ®−îc −u tiªn phôc tr−íc. + LuËt FIFO còng lµ tr−êng hîp ®Æc biÖt víi ®Çu −u tiªn lµ ®Õn tr−íc . + Thêi gian phôc vô ng¾n ®−îc phôc vô tr−íc (shortest job first). VÝ dô trªn nót giao th«ng xe nhá gän nhanh ®−îc −u tiªn ®i trø¬c so víi xe to cång kÒnh di chuyÓn chËm v.v... *ChiÒu dµi hµng ®îi ChiÒu dµi hµng ®îi lµ sè kh¸ch hµng ®øng ®îi ®Ó ®ùoc phôc vô. NÕu sè vÞ trÝ ®Ó ®øng ®îi kh«ng h¹n chÕ th× chiÒu dµi hµng ®îi cã thÓ dµi bÊt kú . Ng−îc l¹i nÕu sè vÞ trÝ ®øng ®îi lµ h¹n chÕ th× th× chiÒu dµi hµng ®øng ®îi kh«ng v−ît qu¸ sè ®· cho tr−íc . Trong tr−êng hîp nµy nÕu kh¸ch hµng ®Õn ®óng vµo lóc chiÒu dµi hµng ®îi ®· ®Çy th× ph¶i rêi bá hÖ thèng vµ hÖ thèng sÏ bÞ mÊt kh¸ch hµng . ChiÒu dµi hµng ®îi lµ mét ®¹i l−îng ngÉu nhiªn phô thuéc vµo c−êng ®é dßng kh¸ch hµng vµ dßng phôc vô. * Thêi gian s¾p hµng Thêi gian s¾p hµng lµ qu·ng thêi gian kh¸ch hµng ®øng ®îi trong hµng ®îi chê ®Ó chê ®Õn l−ît phôc vô. Cã lo¹i kh¸ch hµng cã thÓ ®îi bao l©u còng ®ù¬c, ngù¬c l¹i cã lo¹i kh¸ch hµng chØ cã thÓ ®îi trong mét thêi gian nhÊt ®Þnh, hÕt thêi gian ®ã kh¸ch hµng sÏ rêi bá hÖ thèng mÆc dÇu vÉn cßn chç ®Ó ®øng ®îi. Trong tr−êng hîp nµy hÖ thèng sÏ mÊt kh¸ch hµng. §Ó gi¶m kh¶ n¨ng mÊt kh¸ch hµng hÖ thèng ph¶i t¨ng c−êng ®é dßng phôc vô hoÆc t¨ng sè kªnh phôc vô. ...