SimEvents

메시지 통신 및 이산 이벤트 시스템 모델링 및 시뮬레이션

 

SimEvents®의 이산 이벤트 시뮬레이션 엔진과 구성요소 라이브러리를 사용하여 Simulink나 기타 이벤트 기반 프로세스에서 메시지 기반 통신을 모델링하여 이벤트 기반 시스템 모델을 분석하고 지연 시간, 처리량 및 패킷 손실과 같은 성능 특성을 최적화할 수 있습니다. 큐, 서버, 스위치와 같은 미리 정의된 블록을 사용하여 스케줄링 및 통신을 위한 라우팅, 처리 지연 및 우선 순위 지정을 모델링할 수 있습니다.

SimEvents를 사용하면 분산 제어 시스템, 소프트웨어 및 하드웨어 아키텍처, 통신 네트워크의 성능에 작업 타이밍과 리소스 사용량이 미치는 영향을 살펴볼 수 있습니다. 예측, 생산능력 계획 및 공급망 관리 관련 의사결정을 위한 운용 과학도 실시할 수 있습니다.

시작하기:

Simulink의 이산 이벤트 시뮬레이션

SimEvents의 이산 이벤트 시뮬레이션을 통해 하이브리드 시스템 모델, 에이전트 기반 모델, 상태 차트 및 프로세스 흐름을 사용하여 이벤트 기반 통신을 분석 및 최적화할 수 있습니다.

이 통합 모델링 및 데이터 분석 환경에서 다음을 수행할 수 있습니다.

  • 항공우주, 자동차, 전자 응용 분야에 쓰이는 분산 제어 시스템, 하드웨어 아키텍처, 센서 및 통신 네트워크 설계
  • 제조 및 운영의 프로세스 흐름 모델링, 생산능력 계획 수행 및 공급망 최적화
  • 통신 네트워크의 종단간 지연 시간, 처리량, 패킷 손실 및 기타 성능 특성 분석 및 최적화
  • , 라우팅 알고리즘, 처리 지연 및 우선 순위 지정 체계 사용자 지정
  • 시간 기반, 이벤트 기반 및 에이전트 기반 구성요소를 포함하는 하이브리드 시스템 시뮬레이션
  • 자율 에이전트를 통한 임무 계획, 또는 제조 공정의 단계와 같은 이벤트 기반 프로세스 시뮬레이션

엔터티, 메시지, 이벤트 및 리소스

SimEvents는 모델에서, 양식 또는 엔터티에서, 그리고 메시지 또는 리소스에서 관심 이산 항목을 모델링하는 데 사용됩니다

엔터티와 메시지

SimEvents를 사용하면 통신 시스템의 패킷, 공항 활주로의 비행기와 같은 관심 이산 항목을 나타내는 엔터티나 메시지를 생성할 수 있습니다. 시스템의 메시지 또는 엔티티를 생성, 이동 및 처리하는 과정에서 패킷 도착, 비행기 출발과 같은 이벤트가 발생합니다. 결과적으로 이러한 이벤트는 시스템의 상태를 변경하여 시스템 동작에 영향을 줍니다.

SimEvents를 사용하여 여러 운영 프로세스를 모델링, 분석 및 최적화합니다.

특성 및 리소스

대상 주소, 처리 시간, 서버 지연과 같은 특성을 사용하여 엔터티를 특성화할 수 있습니다. 엔터티는 리소스를 수집 및 해제할 수도 있는데, 이는 엔터티가 작업이나 이벤트를 완료하는 데 사용하는 비품, 기계, 사람을 나타낼 수 있습니다.

Lockheed Martin은 F-35 항공기의 이산 이벤트 모델을 개발하여 시뮬레이션을 가속하고 결과를 보간했습니다.

이벤트 동작과 엔터티에 대한 프로그래밍 방식 제어

다음과 같이 이벤트 동작 및 메시지 또는 엔티티를 프로그래밍 방식으로 제어할 수 있습니다.

  • Generator, Queue, Server 블록과 같은 여러 블록에서 발생하는 엔터티 이벤트에 대해 MATLAB 코드를 작성할 수 있습니다. 이러한 이벤트 동작을 사용하여 엔터티 특성과 우선 순위를 조작할 수 있습니다.
  • 이벤트 동작 내에서, 엔터티를 수정하고 통상적인 시간 기반 실행을 시작할 수 있는 Simulink 함수를 호출할 수 있습니다.
  • Stateflow Discrete-Event Chart 블록을 사용하여 사용자 지정 큐를 정의하고, 엔티티를 라우팅하고, 사용자 지정 엔터티 조작 알고리즘을 생성할 수 있습니다.
  • MATLAB Discrete Event System 블록을 사용하여 이산 이벤트 모델을 위한 새로운 이산 이벤트 구성요소와 블록을 작성할 수 있습니다.

SimEvents®를 사용하여 알고리즘 모델링과 그래픽 프로그래밍에 시스템 시뮬레이션 또는 환경 모델링을 추가합니다.

SimEvents 블록 및 설계 패턴

SimEvents는 시스템에서 메시지 또는 엔터티와 그 리소스를 생성, 처리, 저장 및 이동할 수 있는 블록을 제공합니다.

  • 큐와 서버로 구성된 간단한 네트워크와 복잡한 네트워크를 모델링할 수 있습니다.
  • 게이트와 스위칭 블록을 연결하여, 엔터티가 이벤트에 반응하여 이동할 경로를 설정할 수 있습니다. 경로에는 지연 및 선택적 스위칭 기준이 포함될 수 있습니다.
  • SimEvents의 여러 파라미터를 프로그래밍 방식으로 결정하여 시스템의 확률적 변동을 모델링할 수 있습니다.
  • Stateflow Discrete-Event Chart 또는 MATLAB Discrete-Event System 블록을 사용하여 자신만의 도메인 특정 블록을 빌드할 수도 있습니다.
  • 또한 서브시스템 마스킹, 라이브러리 생성과 같은 Simulink 기능을 사용하여 SimEvents 서브시스템을 구성요소 블록으로 빌드하고 다른 사용자와 공유하거나 재사용할 수 있습니다.

SimEvents Design Patterns 라이브러리는 일반적인 설계 패턴을 위한 미리 정의된 블록(예: 생성 시 엔터티에 타임스탬프 적용, Simulink에서 엔터티의 속성을 신호로 추출)을 포함합니다.

Daimler 엔지니어는 운영 관련 의사결정을 돕고, 제조 공정 변경의 결과를 예측하고, 생산 라인 효율을 개선하기 위해 Simulink 및 SimEvents 로 시뮬레이션을 실행합니다.

결과 분석 및 시각화

애니메이션 적용, 통계량 및 스코프 사용, 디버깅을 통해 모델 동작에 대한 이해를 넓힐 수 있습니다.

애니메이션

내장된 엔터티 애니메이션을 통해 모델의 엔터티 이동을 관측할 수 있습니다. 모델의 엔터티 및 이벤트를 위해 만든 사용자 지정 관측기를 통해 사용자 자신의 MATLAB 애니메이션을 생성할 수도 있습니다.

SimEvents를 사용하여 복잡한 전기 기계 및 유체 기기의 모델을 개발합니다.

통계량 및 스코프

대부분의 SimEvents 블록은 평균 서비스 시간, 대기 길이, 서버 사용률과 같이 집계 측정값을 모니터링할 수 있는 통계량을 생성합니다. 사용자 지정 스코프를 사용하여 익숙한 계단 플롯과 줄기 플롯으로 이러한 신호를 시각화할 수 있습니다.

TriVector는 SimEvents를 사용하여 Ares I 로켓의 지연 시간을 검증했습니다.

SimEvents Debugger

SimEvents Debugger는 각 단계에서 시뮬레이션을 일시 중지하여 모델을 디버깅하거나 중단점을 설정하여 시뮬레이션 동작을 쿼리하는 데 사용할 수 있는 독립형 툴입니다. 디버거는 시뮬레이션에서 곧 일어날 일이나 방금 일어난 일에 대한 상세한 정보와 함께 시뮬레이션 로그를 생성합니다. 이 로그를 살펴보고 이산 이벤트와 하이브리드 시뮬레이션을 디버깅할 수 있습니다.

Airbus Defence and Space는 Simulink 및 SimEvents를 사용하여 과학적 데이터 흐름을 모델링하고 여러 날에 걸친 JUICE 미션의 이산 이벤트 시뮬레이션을 실행했습니다.