SimEvents

Modellieren und simulieren Sie Nachrichtenkommunikation und ereignisdiskrete Systeme

 

SimEvents® kann verwendet werden, um die nachrichtenbasierte Kommunikation in Simulink oder beliebigen anderen ereignisgesteuerten Prozessen mit ereignisdiskreten Simulations-Engine und Komponentenbibliothek zu modellieren, um ereignisgesteuerte Modelle zu analysieren und Leistungseigenschaften wie Latenz, Durchsatz und Paketverlust zu optimieren. Warteschlangen, Server, Schalter und vordefinierte Blöcke ermöglichen Ihnen, Weiterleitung, Verarbeitungsverzögerung und Priorisierung für Planung und Kommunikation zu modellieren.

Mit SimEvents können Sie die Auswirkungen von Aufgabentiming und Ressourcennutzung auf die Leistung von verteilten Regelungssystemen, Software- und Hardwarearchitekturen sowie Kommunikationsnetzwerken untersuchen. Sie können auch betriebliche Recherchen durchführen, um Entscheidungen in Bezug auf Prognose, Kapazitätsplanung und Lieferketten-Management zu treffen.

Erste Schritte:

Ereignisdiskrete Simulation in Simulink

Die Ereignisdiskrete Simulation mit SimuEvents bietet Funktionen zur Analyse und Optimierung ereignisgesteuerter Kommunikation anhand von hybriden Systemmodellen, agentenbasierten Modellen, Statusdiagrammen und Prozessabläufen.

Innerhalb dieser integrierten Modellierungs- und Datenanalyseumgebung können Sie:

  • verteilte Steuerungs- und Regelungssysteme, Hardwarearchitekturen und Sensor- sowie Kommunikationsnetzwerke für Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie und Elektronikanwendungen entwerfen
  • Prozessabläufe modellieren, Kapazitätsplanungen durchführen sowie Versorgungsketten für die Fertigung und den operativen Betrieb optimieren
  • Netzwerktransport, Durchsatz, Paketverluste und weitere Leistungseigenschaften von Kommunikationsnetzwerken analysieren und optimieren
  • Warteschlangen, Routingalgorithmen, Verarbeitungsverzögerungen und Prioritäten-Schemen anpassen
  • hybride Systeme mit zeit-, ereignis- und agentenbasierten Komponenten simulieren
  • ereignisgesteuerte Prozesse simulieren, wie z. B. Einsatzpläne mit autonomen Agenten oder die Stufen eines Fertigungsverfahrens

Entitäten, Nachrichten, Ereignisse und Ressourcen

SimEvents wird verwendet, um diskrete Elemente innerhalb eines Modells zu modellieren, entweder in der Form oder in Entitäten, Nachrichten oder Ressourcen

Entitäten und Nachrichten

Mit SimEvents können Sie Entitäten oder Nachrichten zur Darstellung diskreter Elemente für unterschiedliche Anforderungen erstellen, wie z. B. Pakete in einem Kommunikationssystem oder Flugzeuge auf einer Flughafen-Rollbahn. Die Erstellung, Bewegung und Verarbeitung von Nachrichten oder Entitäten im System bedingen Ereignisse, wie z. B. die Ankunft eines Pakets oder den Abflug eines Flugzeugs. Diese Ereignisse wiederum modifizieren die Systemzustände und beeinflussen das Systemverhalten.

Modellieren, analysieren und optimieren Sie mithilfe von SimEvents verschiedene operative Prozesse.

Attribute und Ressourcen

Sie können Ihre Entitäten mit Attributen versehen, z. B. Zieladresse, Verarbeitungsdauer oder Serververzögerung. Entitäten können ebenfalls Ressourcen erfassen und veröffentlichen, was für Bestände, Maschinen oder sogar Menschen stehen kann, die Entitäten zur Komplettierung einer Aufgabe oder eines Ereignisses verwenden.

Lockheed Martin entwickelte ein Modell der F-35 Flotte für diskrete Ereignisse, beschleunigte Simulationen und interpolierte die Ergebnisse.

Programmatische Regelung von Ereignisaktionen und -entitäten

Sie können Ereignisaktionen und -nachrichten oder -entitäten programmatisch wie folgt regeln:

  • Schreiben Sie MATLAB-Code für Entitätsereignisse, die in verschiedenen Blöcken auftreten, wie z. B. die Generator-, Warteschlangen- und Serverblöcke. Diese Ereignisaktionen ermöglichen es Ihnen, Entitätsattribute sowie die Priorität anzupassen.
  • Rufen Sie innerhalb der Ereignisaktionen Simulink-Funktionen auf, die Entitäten modifizieren und herkömmliche zeitgesteuerte Ausführungen starten können.
  • Definieren Sie benutzerdefinierte Warteschlangen und Route-Entitäten und erstellen Sie benutzerdefinierte Entitätsmanipulationsalgorithmen mithilfe eines Stateflow-Diagrammblocks für diskrete Ereignisse.
  • Erstellen Sie neue Discrete-Event-Komponenten und Blocks für Ihr Discrete-Event-Modell mithilfe des MATLAB Systemblocks für diskrete Ereignisse.

Ergänzen Sie mithilfe von SimEvents ® Ihre Algorithmenmodellierung und Grafikprogrammierung durch Systemsimulation oder Umgebungsmodellierung.

SimEvents Blöcke und Designmuster

SimEvents bietet Blöcke, die es Ihnen ermöglichen, Nachrichten oder Entitäten sowie deren Ressourcen in einem System zu erstellen, zu verarbeiten, zu sichern und zu verschieben.

  • Sie können sowohl einfache als auch komplexe Warteschlangen- und Server-Netzwerke modellieren.
  • Indem Sie Gate- und Schaltblöcke verbinden, können Sie Pfade einrichten, auf denen sich Entitäten je nach Ereignissen bewegen. Diese Pfade können Verzögerungen und selektive Schaltkriterien umfassen.
  • Viele Parameter innerhalb von SimEvents können programmatisch für die Modellierung probabilistischer Variationen im System festgelegt werden.
  • Sie können ebenfalls Ihre eigenen domänenspezifischen Blöcke erstellen, indem Sie ein Stateflow Discrete-Event-Diagramm oder einen MATLAB Discrete-Event Systemblock verwenden.
  • Darüber hinaus können Sie Simulink-Funktionen, wie z. B. das Masking von Subsystemen und die Erstellung von Bibliotheken, verwenden, um aus SimEvents-Subsystemen Komponentenblöcke zu bilden, die geteilt und von anderen wiederverwendet werden können.

Die SimEvents Designmuster-Bibliothek beinhaltet vordefinierte Blöcke für gängige Designmuster, wie z. B. Zeitstempel-Entitäten auf Grundlage der Generierung oder Extraktion von Attributen als Signale in Simulink.

Daimler-Ingenieure nutzen Simulationen mit Simulink und SimEvents zur Unterstützung ihrer operativen Entscheidungsfindung, zur Prognose von Veränderungen innerhalb ihrer Herstellungsprozesse und zur Effizienzsteigerung ihrer Fliessbandfertigung.

Ergebnisanalyse und -visualisierung

Anhand von Animation, Statistik- und Bereichsnutzung sowie des Debuggings erhalten Sie Einblicke in das Modellverhalten.

Animation

Sie können Entitätenbewegungen in Ihrem Modell anhand der integrierter Entitätsanimation beobachten. Sie können ebenfalls Ihre eigenen MATLAB-Animationen erstellen. Dies erfolgt über benutzerdefinierte Beobachter, die Sie für die Entitäten und Ereignisse in Ihrem Modell erstellen.

Entwickeln Sie Modelle komplexer elektromechanischer und strömungstechnischer Geräte mithilfe von SimEvents.

Statistiken und Scopes

Die meisten SimEvents-Blöcke erzeugen Statistiken, mit deren Hilfe Sie aggregate Maßnahmen, wie z. B. durchschnittliche Servicedauer, Warteschlangenlängen und Servernutzung überwachen können. Benutzerdefinierte Scopes ermöglichen Ihnen die Visualisierung dieser Signale anhand vertrauter Treppen- und Stamm-Darstellungen.

TriVector verwendet SimEvents zur Verifizierung von Zeit-Latenzen für die Ares I Rakete.

SimEvents-Debugger

Der SimEvents-Debugger ist ein eigenständiges Werkzeug, das Sie zur Fehlerbehebung bei Ihrem Modell einsetzen können, indem Sie bei jedem Schritt eine Simulation pausieren oder einen Haltepunkt zur Abfrage des Simulationsverhaltens festlegen. Der Debugger erstellt zudem ein Simulationsprotokoll mit detaillierten Angaben zu bevorstehenden oder gerade erfolgten Ereignissen innerhalb der Simulation. Sie können sowohl Discrete-Event- als auch hybride Simulationen debuggen, indem Sie dieses Protokoll zurate ziehen.

Airbus Defence und Space nutzten Simulink und SimEvents zur Modellierung wissenschaftlicher Datenflüsse und Ausführung von Discrete-Event -Simulationen von mehrtägigen JUICE-Missionen.