微系统与先进封装仿真大赛

系统建模与仿真教学大纲

课程名称： 系统建模与仿真 课程编号： 英文名称： System Modeling and Simulation

学 时： 64 学 分： 3.5 适用专业：工业工程 课程类别： 必修 课程性质： 学科基础课

先修课程：工程数学、运筹学、统计学、计算机编程技术

教 材：《离散事件系统仿真》，Jerry Banks等著，肖田元等译，机械工

业出版社，2007.7

一、本课程的性质与任务

《系统建模与仿真》是面向工程实际的应用型课程，是工业工程系的主导课程之一。学生通过本课程的学习能够初步运用仿真技术来发现生产系统中的关键问题，并通过改进措施的实现，提高生产能力和生产效率。

二、课程教学的基本要求：

本课程以制造型生产企业为核心，阐述了离散事件系统建模与仿真技术在生产企业分析中的基本原理和方法。其内容涉及计算机仿真技术在生产系统分析中的作用和原理、仿真软件的介绍，重点介绍排队系统、库存系统、加工系统以及输入、输出数据分析。本课程的目的是要求学生通过学习、课堂教育和上机训练

加工调度问题的遗传算法仿真

（matlab）

摘要

这是一个典型的Job-Shop动态排序问题。由于问题的连环嵌套性，使得用图解方法也变得不切实际。传统的运筹学方法，即便在单目标优化的静态调度问题中也难以有效应用。

本文独辟蹊径，开创性地提出了加工调度问题的时间延时器模型，在此基础上采用现代进化算法中有代表性发展优势的遗传算法求解，文章有针对性地选取遗传算法关键环节的适宜方法，采用MATLAB软件实现算法模拟，得出优化方案，并与计算机随机模拟结果加以比较显示出遗传算法之优化效果。

首先，我们考虑到最简单的情况，在T=2×2（两个工件，两台机器），T=3×3（三个工件，三台机器），情况下，给出仿真结果，并用常规算法得出最优解，验证遗传算法的优化性质。

T=2×2（2个工件，2台机器）； T=2×3（2个工件，3台机器）；

在此基础上我们增大T的维数进行高维仿真：

T=10×10（10个工件，10台机器） T=100×10（100个工件，10台机器）

维数T 总加工时间t T=2×2 158 T=2×3 96 T=10×10 550 T=100×10 850 文章有针对性地

1. A)什么是光刻胶（photo resist）？

B)正性光刻胶与负性光刻胶的区别是什么？其刻蚀的物理过程是什么？ 答：

A) 光刻胶：指光刻工艺中，涂覆在材料表面，经过曝光后其溶解度发生变化的耐蚀刻

的薄膜材料。利用这一特性，对均匀的光刻胶的不同位置进行曝光，再通过显影液就能得到想要的图形。

B) 正性光刻胶：这种光刻胶被曝光的部分易溶于显影液，未被曝光的部分难溶于显影

液。

负性光刻胶：它的被曝光的部分难溶于显影液，未被曝光的部分易溶于显影液。 2. 什么是电介质常数？电介质常数低有什么好处？为什么有这样的好处（物理原理）？

电介质常数高有什么好处以及坏处？低电介质常数与高电介质常数材料的应用有哪些（CMOS中的栅氧化层为什么用高电介质常数的材料，通常用什么材料）？ 答：电介质常数是电场在真空中时的电场强度与该电场中放入电介质后的电场强度的比值，又称为相对介电常数。

电介质常数低（low-K）有利于隔离器件，当器件尺寸很小的时候，器件与器件之间的间距也很小，此时寄生电容的效应变的很显著，电介质常数低的材料会降低寄生电容，从而达到更好的器件隔离效果。

电介质常数高时，如果材料是在器件之间，那么将无法很好的隔离器件；但电介质常数高的材料可以在

仿真实验一：Multisim仿真软件的使用，叠加原理、基尔霍夫定律和戴维南定理的仿真实 验；

一、实验目的

1、学习 Multisim仿真软件，熟悉各类虚拟仪器仪表的使用及各种仿真分析方法。 2、利用仿真实验验证叠加原理和基尔霍夫定律； 3、利用仿真实验验证戴维南定理； 二、电路原理图

图 1

三、仿真实验数据表格

1、叠加原理和基尔霍夫定律的验证（图 1）

表 1 叠加原理、基尔霍夫定律的验证

实验内容/测量内容 1 E1单独作用 2 E2单独作用 E1/V E2/A I1/mA I2/mA I3/mA I4/mA UR1/V UR2/mA UR3/mA UR4/mA 2 0 0 1 1 图 2

3 E1和 E22 共同作

用 4 E1和 E22 单独作 用叠加计算值 5 2E2单独作用 0 2 1 6 相对误 差（叠加 性） 7 相对误 差（齐次 性） 2、戴维南定理的验证（图 2） （1）、测量二端网络11' 两点间的开路电压UOC =

Ro =

；

（2）、用伏安法测量含源线性单口网络的外特性。

表 2 含源线性

仿真计算

1、在PSCAD中建立典型的同步发电机模型，对同步发电机出口三相短路进行仿真研究。要求：

（1） 运行“同步发电机短路”模型，截取定子三相短路电流波形，并对波形进行分析，验证与理论分析中包含的各种分量是否一致；

图一 同步发电机短路模型

图二、定子三相短路电流

定子三相短路电流中含有直流分量和交流分量，其中周期分量会衰减。三相短路电流直流分量大小不等，但衰减规律相同，均按指数规律衰减，衰减时间常数为Ta，由定子回路电阻和等值电感决定，大约在0.2s。交流分量也按指数规律衰减，它包括两个衰减时间常数，分为次暂态过程、暂态过程和稳态过程。

（2） 修改电抗参数Xd（Xd’，X’’d），增加或者减小，截取定子三相电流，并与第一步结果对比分析；

图一是Xd`=0.314 p.u，Xd``=0.280 p.u情况下的定子电流波形；图二是Xd`=0.514 p.u, Xd``=0.280 p.u情况下的定子电流波形。显然，随着Xd`的增大定子的电流在减少。

图三、定子三相短路电流

（3） 修改时间常数Td（Td’，T’’d），增加或者减小，截取定子三相电流，并与第一步结果对比分析。

参数Td’=6.55s ，Td”=0.039s时定子电

先进和便捷的金属成形仿真系统

——simufact

Simufact软件介绍内容

u simufact发展历程

u金属塑性成形模拟技术

u simufact功能介绍

u软件应用实例

一、产品发展历程

Simufact Engineering Gmbh

u simufact是世界知名的CAE公司，总部位于德国u成立于1995年，软件开发团队不断发展与壮大u1995年成为MSC和MARC公司的商业合作伙伴u致力于金属成形和制造工艺仿真

u不断加强与大学和行业组织的合作

u目前已成为四个国际金属加工协会的会员

u超过10年的软件开发、销售、培训以及客户支持经验

Simufact 发展历程MARC/ Autoforge 2.2MSC/ Autoforge 2.3

MSC/ Autoforge 3.1MSC.SuperForm 2003

MSC.SuperForm 2004Superforge x.y

Superforge u.v MSC.SuperForge 2002

MSC.SuperForge 2003

MSC.SuperForge 2004MSC.Manufacturing 2005

MARC/ MSC Merger MARC/ MSC Merger renaming Autofo

前言

生产系统建模与仿真是以制造型生产企业为核心，研究离散事件建模与仿真技术在生产企业分析中的应用原理和方法，旨在使学生对计算机仿真技术在生产系统的研究和分析方法上有一个正确的认识。内容包括：计算机仿真技术在生产系统分析中的作用和原理；针对生产系统组成的基本元素的各种建模方法；输入、输出和系统评价的方法；以及一个应用Witness 仿真软件对生产系统仿真和分析的实例。

第一部分 绪论

本实验指导书根据《生产系统建模与仿真》课程实验教学大纲编写，适用于工业工程专业。

一、本课程实验的作用与任务

培养用专用软件进行系统仿真的能力，熟悉Witness 软件的基本使用方法： 1、熟悉Witness的启动、熟悉Witness2003用户界面、熟悉Witness建模元素、熟悉Witness建模与仿真过程；

2、掌握Witness仿真软件的基本功能、掌握排队系统建模方法和运行的特点、了解影响排队系统效率的因素，对比不同排队模型（M/M/1和M/M/C）的优缺点；

3、熟悉多品种少批量生产方式的特、了解影响多品种少批量生产方式生产效率的因素及其优缺点。

二、本课程实验的基础知识

Witness 是由英国lanner公司推出的功能强大的仿真软件系统。它可以

新疆大学实验教学报告

题 目: 指导老师： 业： 级：：

李明 靳雷光

机械工程学院工业工程系 工业工程 工业11-1

2015年 1 月 15 日

《生产系统建模与仿真》课程实验 学生姓名： 所属院系： 专 班 完成日期

实验报告

实验一 Flexsim软件的认识

内容一：1、建立带返工的产品制造模型（抓图）

2、观察队列平均队长、顾客到达率、队列中 顾客平均等到时间。

答：系统的整体运行时间是：102.8s。

发生器的运行数据是：output：192；blocked：0.0%

排队平均队长由暂存区1的数据curcontent：17 maxcontent ：22 avgstaytime：40.6。

处理器1的数据是：output：206，%idle：7.7，%processing：92.3。 由上述数据得队列平均队长=（17+22）/2=20;

顾客到达率也就是处理器1的处理到达的货品的处理率为：92.3% 顾客的平均等待时间是暂存区的平均等待时间：4.1s。

对于一台处理器的返工制造模型把处理器的工作时间参数和发生器工作时间的参数设置为一致，暂存区也有货物并且平均等待的时间也比较长，所以可以

《建模与仿真》课程教学大纲 (Modeling and Simulation)

课程编码： 学 分：2.5 总 学 时：40 适用专业：工业工程

先修课程：生产计划与控制、工程统计学、工程数学、运筹学、计算机编程技术 一、课程的性质、目的和任务

《建模与仿真》是面向工程实际的应用型课程，是工业工程系的主导课程之一。学生通过本课程的学习能够初步运用仿真技术来发现生产系统中的关键问题，并通过改进措施的实现，提高生产能力和生产效率。本课程的目的是要求学生通过学习、课堂教育和上机训练，能了解如何运用计算机仿真技术模拟生产系统的布置和调度管理。并熟悉和掌握计算机仿真软件的基本操作和能够实现的功能。使学生了解计算机仿真的基本步骤。 结合本课程的特点，使学生掌握或提高系统化分析问题和解决问题的能力,为系统化管理生产打下基础。 二、教学基本要求

具体在教学过程中要求学生应该达到：

1.全面了解本课程的性质与任务、框架内容以及理论和方法； 2.掌握仿真的概率统计基础知识。 3.掌握供理论模型建模方法。 4.掌握仿真模型的设计与实现方法。

5.熟练应用建模理论,对排队系统、库存系统、加工制造系统进行建模仿真。 三、教学内容与学时分配

离散事件系统仿真

郑州航院

《电子信息系统仿真》课程设计

专业

题 目 FM调制解调系统设计与仿真 姓 名 指导教师 胡 娟

二О一 年 月 日

郑州航院

内 容 摘 要

频率调制(FM)通常应用通信系统中。FM广泛应用于高保真音乐广播、电视伴音信号的传输、卫星通信和蜂窝电话系统等。

FM调制解调系统设计是对模拟通信系统主要原理和技术进行研究，理解FM系统调制解调的基本过程和相关知识，利用MATLAB集成环境下的M文件，编写程序来实现FM调制与解调过程，并分别绘制出基带信号，载波信号，已调信号的时域波形；再进一步分别绘制出对已调信号叠加噪声后信号，非相干解调后信号和解调基带信号的时域波形；最后绘出FM基带信号通过上述信道和调制和解调系统后的误码率与信噪比的关系，并通过与理论结果波形对比来分析该仿真调制与解调系统的正确性及噪声对信号解调的影响。在课程设计中，系统开发平台为Windows XP，使用工具软件为 7.0。在该平台运行程序完成了对FM调制和解调以及对叠加噪声后解调结果的观察。通过该课程设计，达到了实现FM信号通过噪声信道，调制和解调系统的仿真目的。了解FM调制解调系统的优点和缺点，对以后实际需要有很好的理论基础。

关 键 词

FM；解调