thiết kế hệ thống điều khiển thang máy, chương 1 potx

chng 1|:
Tối

u
ho
á
ch

ơng
trình điều
khiển
thang máy
1.1.1
Vấn
đề tối

u
hoá trong điều khiển
thang máy
:
Nh

đã
biết, trong
các
thang
máy các
nút ấn gọi thang
đợc
bố
tr

í
ở
c
á
c
tầng, tuỳ theo thiết kế
m
ạ
ch
mà
mỗi tầng sẽ
có 1 hoặc 2 nút gọi thang. ở
ph

ơng
án này,
tất
cả các
tầng ( trừ tầng
th

ợng ch
ỉ
có nút gọi xuống
và
tầng 1
chỉ
có nút
gọi lên )
đều

bố
tr
í
2 nút ấn gọi thang, một nút gọi lên
v
à
một nút gọi
xuống.
Trong buồng thang cũng có một
bàn
phím gồm
các
nút ấn
đến
tầng, đóng
mở
cửa nhanh, dừng
khẩn
c
ấ
p,
báo chuông
khi cần thiết.
Các tín
hiệu
đó tác động
v
à
o
hệ

điều
khiển thang
máy không
theo một
quy
luật
nào cả.
Do đó vấn
đề đặt
ra
là
: thang
máy phải
có một
luật
điều
khiển sao cho vừa
thoả
m
ã
n
đợc các
yêu cầu
công
nghệ, vừa
đá
p
ứng
đợc
sự tối

u
về quãng
đ
ờng
mà
buồng
thang
phải
dịch chuyển, thời gian phục vụ cũng
nh

năng
l

ợng
tiêu tốn, đồng thời mọi
hành khách cảm
thấy
thoải mái
khi sử dụng thang máy.
Nh

v
ậ
y,
một vấn
đề đặt
ra
là làm
thế

nào để
có thể
phục vụ
đợc
tất
cả
hành khách
một
cách
tối
u
nhất, có thể nhớ
đợc
nhiều
tín
hiệu gọi Cabin
và
xử
lý
các tín
hiệu nhớ
này
theo một luật tối

u.
Trong
tr

ờng
hợp

này
ta sử dụng
lý
thuyết
hàng
đợi.
1.1.2 Lý
thuyết
hàng
đợi
:
a. Khái
niệm
chung về
hệ
thống
hàng
đợi
Hệ thống
hàng đợi
(Queueing System)
là
hệ thống có
các
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
phải
sắp
hàng để đợi đợc
phục vụ.
Chính vì
vậy
mà
hệ thống
này
có tên
là
hệ
thống
hàng đợi.
Lý thuyết
toán
học
để khảo sát các
hệ thống

hàng đợi đợc
gọi
là
lý thuyết phục vụ
đám đông (các khách hàng
đợc
coi
là
một
đám đông
đ
ợc
phục vụ).
b. Các
đặc
tr

ng
cho hàng
đợi
* Chiều dài hàng
đợi
L
à
số
khách hàng
có trong
hàng đợi (hạn
chế hoặc
không

hạn
chế
).
* Thời gian
đợi
L
à
khoảng
thời gian từ khi
khách hàng đến
hệ thống cho
đến
khi bắt đầu
đợc
phục vụ. Thời gian
đợi
có thể
hạn
chế hoặc
không hạn
chế.
* Luật
sắp
hàng
Là
ph

ơng
thức chọn
khách hàng

trong
hàng đợi. Thông
th

ờng
có
các
lu
ật
sắp
hàng
nh

sau
:
1. Đến
tr

ớc
phục vụ
tr

ớc
2. Đến
tr

ớc
phục vụ
sau
3. Ngẫu nhiên

4. Ưu tiên

c. Các thành phần
chính
của
hệ
thống hàng
đợi
Hệ thống
hàng đợi
có ba bộ phận
chính
là
:
* Dòng khách
hàng
Là các
phần tử, yêu cầu, sự kiện
đi đến
hệ thống
để đợc
phục vụ -
đ
ợc
gọi chung
là khách hàng.
Đặc
tr

ng

cho
dòng khách
hàng
l
à
c

ờng
độ
dòng
khách hàng

/đơn
vị
thời
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.
* Kênh
phục
vụ
Là các cơ
cấu
để
phục vụ
khách hàng,
thực hiện
các
yêu
cầu của khách
hàng.
Thời gian phục vụ (Service time)
và
khoảng
thời gian giữa
c
á
c
lần phục vụ
là
những
đại
l

ợng
ngẫu
nhiên. Tuỳ theo hệ thống có một hay nhiều
điểm
phục vụ
mà
ng

ời
ta gọi
là
hệ thống có một hoặc nhiều kênh phục vụ.
Đặc
tr

ng ch
o
kênh
phục vụ
là
dòng phục vụ với
c

ờng
độ là
à/đơn vị
thời gian.
C

ờng
độ
phục vụ
là
số
khách hàng đợc
phục
vụ xong
trên
một
đơn vị
thời
gian.
* Hàng
đợi
(Queue)
Là
số
khách hàng
chờ
đến
l

ợt
đợc
phục vụ. Tuỳ theo số
khách hàng
đến nhiều hay
ít
(c

ờng
độ
lớn hay bé),
khả
năng phục vụ (số kênh phục vụ,
thời
gian phục vụ)
mà
số
khách hàng phải đợi
trong
hàng đợi
nhiều hay
ít. Vì
vậy,
độ
dài
hàng đợi
cũng
là
một
đại
l

ợng
ngẫu nhiên.
* Luật
sắp
hàng

Trong hệ thống
hàng
đợi có một kênh phục vụ
th

ờng
có luật sắp hàng
điều chỉnh
sau
đây:
- FIFO (First - In First - Out) :
Khách hàng đến
tr

ớc
phục
vụ
tr

ớc
.
Luật
FIFO
th

ờng
đợc
dùng ở những
nơi
nh

:
+ Sắp
hàng
tr

ớc
quầy
tính
tiền của
siêu
thị
+ Sắp
hàng
v
à
o
cơ
sở
dịch
vụ ,
ph

ơn
g
tiện
v
ậ
n
tả

i .
+
Các
thiết
bị
sắp
hàng trên băng tải
chờ
đến
l

ợt
đợc
lắp
ráp
.v.v.
- LIFO (Last - In First - Out) :
Khách hàng đến
sau
đợc
phục vụ
tr

ớc
luật
LIFO
th

ờng
đợc

dùng ở những nới
nh

;
+ Ra khỏi buồng thanh
máy
:
ng

ời
nào vào
sau cùng sẽ
đợc
ra
tr

ớc
tiên
.
+ Đọc giữ liệu
trên băng
từ : dữ liệu ghi sau sẽ
đợc đọc
tr

ớc .
+
Hàng hoá đợc
xếp
v

à
o
thùng chứa :
hàng
xếp sau
cùng (phía trên của
hàng
chứa sẽ
đựơc
lấy ra
tr

ớc
v.v
- Ngẫu nhiên :
các khách hành đều
có chế
độ u
tiên
nh

nhau
v
à
đ
ợc
phục vụ một
cách
ngẫu nhiên . Luật
này

th

ờng
đựợc
lấy ở
các
tr

ờng
hợp
sau nh

:
+ Phụ nữ trẻ em
v
à
ng

ời
tàn
tật
đợc u tiên
phục
tr

ớc.
+ Luật FIFO cũng
là
tr

ờng
hợp
đặc
biệt với
đầu u tiên
là đến
tr

ớc .
+ Thời gian phục vụ ngắn
đợc
phục vụ
tr

ớc
(shortest job first).
Ví
dụ trên nút giao
thông
xe nhỏ gọn
nhanh
đợc u tiên đi trứơc
so với xe to cồng kềnh
di
chuyển chậm v.v
*Chiều
dài hàng
đợi
Chiều
dài hàng đợi là

số
khách hàng đứng đợi để đựoc
phục vụ. Nếu số
vị
trí để đứng đợi không hạn
chế
thì
chiều
dài hàng đợi
có thể
dài
bất kỳ . N
g

ợc
lại
nếu số
vị trí đứng
đợi là hạn
chế thì
thì
chiều
dài hàng đứng đợi không
v

ợt
quá số
đã
cho
tr

ớc
. Trong
tr

ờng
hợp
này
nếu
khách
hàng đến đúng vào
lúc chiều
dài hàng đợi
đã đầy thì phải
rời
bỏ hệ thống
và
hệ thống sẽ
bị
mất
khách hàng
.
Chiều
dài hàng đợi
l
à
một
đại
l

ợng
ngẫu nhiên phụ thuộc
v
à
o
c

ờng
độ
dòng
khách hàng và
dòng phục vụ.
* Thời gian
s
ắ
p
hàng
Thời gian sắp
hàng là quãng
thời gian
khách hàng
đứng đợi
trong
hàng
đợi chờ
để
chờ
đến
l

ợt
phục vụ. Có
loại khách hàng
có thể
đợi
bao
lâu
cũng
đựơc,
ngựơc lại
có
loại khách hàng
chỉ có thể
đợi
trong một thời gian nhất
định,
hết thời gian đó
khách hàng
sẽ rời bỏ hệ thống
mặc dầu vẫn còn chỗ
để đứng
đợi. Trong
tr

ờng
hợp
này
hệ thống sẽ mất
khách hàng.
Để

giảm khả năng
mất
khách
hàng
hệ thống
phải tăng
c

ờng
độ
dòng phục vụ
hoặc
tăng
số
kênh
phục vụ.