SimEvents

Modellare e simulare la comunicazione di messaggi e i sistemi ad eventi discreti

 

SimEvents® consente di modellare la comunicazione basata su messaggi in Simulink o qualsiasi processo event-driven grazie al motore di simulazione ad eventi discreti e la libreria di componenti per l’analisi di modelli di sistemi event-driven e l’ottimizzazione delle caratteristiche prestazionali come latenza, throughput e perdita di pacchetti. Code, server, interruttori e altri blocchi predefiniti consentono di modellare il routing, i ritardi di elaborazione e la prioritizzazione per la pianificazione e la comunicazione.

Con SimEvents è possibile studiare gli effetti della temporizzazione delle attività e dell’utilizzo delle risorse sulle prestazioni dei sistemi di controllo distribuiti, delle architetture hardware e software e delle reti di comunicazione. È inoltre possibile condurre ricerche operative per le decisioni relative a previsione, pianificazione della capacità e gestione della catena di fornitura.

Per iniziare:

Simulazione ad eventi discreti in Simulink

La simulazione ad eventi discreti con SimEvents fornisce una serie di funzionalità per l’analisi e l’ottimizzazione della comunicazione event-driven mediante modelli di sistemi ibridi, modelli ad agenti, diagrammi di stato e flussi di processo.

All’interno di questo ambiente di modellazione e analisi dei dati integrato, è possibile:

  • Progettare sistemi di controllo, architetture hardware e reti di comunicazione e di sensori distribuiti per applicazioni nel settore aerospaziale, elettronico e automobilistico
  • Modellare flussi di processo, eseguire la pianificazione della capacità e ottimizzare le catene di fornitura per la produzione e la gestione operativa
  • Analizzare e ottimizzare le latenze end-to-end, il throughput, la perdita di pacchetti e altre caratteristiche prestazionali delle reti di comunicazione
  • Personalizzare le code, gli algoritmi di routing, i ritardi di elaborazione e gli schemi di prioritizzazione
  • Simulare sistemi ibridi che contengono componenti ad agenti, basati sul tempo o ad eventi
  • Simulare processi event-driven, come le programmazioni di missioni con agenti autonomi o le fasi di un processo di produzione

Entità, messaggi, eventi e risorse

SimEvents viene utilizzato per modellare elementi di interesse discreti all’interno di un modello sotto forma di entità, messaggi o risorse

Entità e messaggi

Con SimEvents è possibile creare entità o messaggi per rappresentare elementi di interesse discreti, come pacchetti in un sistema di comunicazione o aeroplani su una pista di un aeroporto. La generazione, il trasferimento e l’elaborazione di messaggi o entità nel sistema causano eventi quali, ad esempio, l’arrivo di un pacchetto o la partenza di un aeroplano. A loro volta, questi eventi modificano gli stati nel sistema per influenzare il comportamento del sistema.

Modellazione, analisi e ottimizzazione di diversi processi operativi utilizzando SimEvents.

Attributi e risorse

È possibile caratterizzare le entità con attributi, ad esempio con un indirizzo di destinazione, un tempo di elaborazione o un ritardo del server. Le entità possono inoltre acquisire e rilasciare risorse, in grado di rappresentare forniture, macchine o addirittura persone che le entità utilizzano per portare a termine un’attività o un evento.

Lockheed Martin ha sviluppato un modello ad eventi discreti della flotta F-35, ha accelerato le simulazioni e ha interpolato i risultati.

Controllo programmatico di entità e azioni di eventi

Sarai in grado di controllare in modo programmatico azioni di eventi e messaggi o entità attraverso le seguenti operazioni:

  • Scrittura di codice MATLAB per eventi di entità che si verificano in diversi blocchi, come i blocchi Server, Generator e Queue. Queste azioni di eventi consentono di manipolare gli attributi e le priorità delle entità.
  • All’interno di azioni di eventi, richiamo delle funzioni Simulink in grado di modificare le entità e di avviare un’esecuzione convenzionale basata sul tempo.
  • Definizione di code personalizzate, indirizzamento delle entità e creazione di algoritmi di manipolazione di entità personalizzati tramite il blocco Stateflow Discrete-Event Chart.
  • Attraverso l’uso il blocco MATLAB Discrete Event System, creazione di nuovi blocchi e componenti ad eventi discreti per il proprio modello ad eventi discreti.

Aggiunta della simulazione del sistema o la modellazione dell’ambiente alla modellazione dell’algoritmo e alla programmazione grafica utilizzando SimEvents®.

Blocchi SimEvents e modelli di progettazione

SimEvents fornisce blocchi che consentono di creare, elaborare, archiviare e trasferire messaggi o entità e le rispettive risorse all’interno di un sistema.

  • È possibile modellare reti semplici e complesse di server e code.
  • Collegando blocchi di commutazione e gate, è possibile stabilire i percorsi lungo i quali viaggiano le entità in risposta agli eventi. Questi percorsi possono includere ritardi e criteri di commutazione selettivi.
  • Molti parametri all’interno di SimEvents possono essere determinati in modo programmatico per la modellazione delle variazioni probabilistiche nel sistema.
  • È inoltre possibile costruire i propri blocchi specifici del dominio utilizzando un blocco Stateflow Discrete-Event Chart o MATLAB Discrete-Event System.
  • Inoltre, è possibile utilizzare le funzionalità Simulink, come mascherare sottosistemi e creare librerie, per costruire sottosistemi SimEvents all’interno di blocchi di componenti, condivisibili e riutilizzabili da altri utenti.

La libreria dei modelli di progettazione SimEvents contiene blocchi predefiniti per i modelli di progettazione più diffusi, come la marcatura temporale delle entità al momento della generazione o l’estrazione di attributi di entità come segnali in Simulink.

Gli ingegneri Daimler eseguono simulazioni con Simulink e SimEvents per facilitare il processo decisionale operativo, prevedere i risultati delle modifiche al processo di produzione e migliorare l’efficienza delle linee di produzione.

Analisi e visualizzazione dei risultati

Approfondisci il comportamento del tuo modello creando animazioni, utilizzando statistiche e visualizzatori ed eseguendo il debug.

Animazioni

È possibile osservare i movimenti delle entità nel modello attraverso animazioni integrate delle entità stesse. È inoltre possibile costruire le proprie animazioni MATLAB tramite gli osservatori personalizzati creati per le entità e gli eventi nel proprio modello.

Sviluppo di modelli di dispositivi elettromeccanici e fluidici complessi utilizzando SimEvents.

Statistica e visualizzazioni

La maggior parte dei blocchi SimEvents genera statistiche che consentono di monitorare le misure aggregate, ad esempio i tempi di assistenza medi, le lunghezze delle code e l’utilizzo del server. Le visualizzazioni personalizzate consentono di visualizzare questi segnali utilizzando comuni grafici di incremento e decremento e diagrammi a foglia.

TriVector utilizza SimEvents per verificare le latenze di tempo per il razzo Ares I.

Debugger SimEvents

Il debugger SimEvents è uno strumento standalone utilizzabile per eseguire il debug del proprio modello sospendendo la simulazione in ogni fase o impostando un breakpoint per interrogare il comportamento della simulazione. Il debugger crea anche un registro della simulazione contenente informazioni dettagliate sui comportamenti futuri o sugli sviluppi recenti della simulazione. È possibile eseguire il debug di simulazioni ad eventi discreti e ibride consultando questo registro.

Airbus Defence and Space ha utilizzato Simulink e SimEvents per modellare flussi di dati scientifici ed eseguire simulazioni ad eventi discreti delle missioni JUICE plurigiornaliere.