工程管理系统
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工程管理系统范文第1篇
关键词：工程管理；系统思维；全寿命期管理
随着我国经济的迅速发展和人们生活水平的提高，人们对建筑工程的质量有着更高的要求。这使得我国的建筑工程行业在发展中面临着更大的挑战。尤其是在工程管理方面，还需要不断的改进。而工程管理系统思维与工程全寿命期管理，成为了当下工程管理中的研究重点。
1工程管理系统思维
工程管理是对工程从开始到结束的整个过程的管理，工程管理系统思维是对整个工程的系统化的管理思维，它的整个思维过程包括：建筑工程设计之初的构思、构思完成正式立项、正式开始工程施工、施工中的问题及解决措施、施工完成后的验收、验收完成后投入使用、使用过程中的工程维护、再到后期的工程寿命的终结。工程管理系统思维在现代的工程管理中具有很多传统管理方式所不具有的优势。传统的工程管理思维具有价值观念落后、管理理念难以全面反映工程要求、缺乏全局管理意识等问题。而工程管理系统思维却能够解决这些问题。具体来说，在价值观念上，它能意识到传统管理理念意识不到的工程建设的整体性能，它不再只是单纯的关注工程的经济效益，而是在一定程度上关注工程的整体效益、社会效益、生态效益。在管理理念上，系统思维更加注重理念的整体性和包容性，它不再将工程管理分成小点进行单独管理，而是将工程的各个部分整合起来，作为一个整体，站在全局的理念上进行整体管理，保证整个工程的目标一致。总的来说，工程管理系统思维能够实现工程从设计到报废的整体管理，能够将设计者的要求更加合理的在工程施工中展现出来，能够提高工程的施工效率，更加合理的解决施工中出现的问题，并且尽可能的延长工程的使用寿命。系统思维在工程管理中的运用，贯穿了工程管理的始终，使得工程管理的效率更高，并且在很大程度上避免了施工中的资源浪费，节约了工程成本，极大的促进了我国建筑工程行业的发展。
2工程全寿命期管理
2.1工程全寿命期管理的理论分析
工程全寿命期管理是工程管理系统思维的一种具体表现。系统思维在工程中的运用，为工程全寿命期管理创造了条件。系统思维要求对工程进行全过程管理，而工程全寿命期管理便是这种管理思维的具体表现方式之一。它要求对工程从设计到报废都要进行系统的监管。
2.2工程全寿命期管理的系统框架构建
我国的工程全寿命期管理，是对传统的管理理念的一种变革。相较于传统的分割管理方式，全寿命期管理更注重对工程的全方位、全过程的管理，它不仅包括对工程设计思路和理念的管理，也包括对工程的整体方案及实际施工过程的管理，同时还包括对施工完成后的工程维护及后期养护的管理，是真正的全寿命期的管理，包括了工程“从出生到死亡”的整个过程的管理。当然，工程的全寿命期管理，对工程的管理有着更高的要求，对工程的质量也有着更高的要求。虽然工程全寿命期管理有着整体的统一的管理理念，但是在框架构建过程中，还是需要对具体问题进行具体分析。要在保持整体管理的基础上，针对不同的过程制定具体的可操作的管理标准和管理方法，如在工程决策、工程设计、工程施工、工程运行、工程报废等不同的阶段，都要有具体的可操作的管理方法。但是实行这些管理方法的前提是要有统一的管理目标，要有整体的全过程管理体系。这样才能保证工程全寿命期管理的系统框架得以建立。
2.3工程全寿命期管理的协调
工程全寿命期管理工作是一项较为复杂的涉及面较广的管理工作，对于工作人员来说，协调工程的全寿命期管理工作，是管理的重要内容。只有做好了工程全寿命期管理的协调工作，才能真正实现工程的全寿命期管理。在具体的协调工作中包括了三个方面的内容：其一，对工程的整体性的协调。工程管理系统思维要求在工程管理中要将工程看作一个整体，对其进行全寿命期管理，因此，做好工程的整体性协调，使具体的各个阶段的管理都有着统一的管理目标，达到整体与部分的协调，是工程全寿命期管理的协调内容之一；其二，工程目标的一致性的协调。所谓一致性，并不是指所有的阶段的管理方式的一致，而是指允许管理方式的差异性，只要求保证管理的整体目标的一致性。无论管理手段、管理方法多么不同，无论管理阶段的差异有多大，只要保证每一个阶段、每一个部分的管理最终都是为了实现一个整体管理目标，都运用了系统管理思维实现工程的全寿命期管理，达到了工程目标一致性的协调；其三，工程系统结构的协调。每一项整体的工程都有着系统结构，而系统结构是否合理影响着工程管理的效率。要做好工程全寿命期管理的协调，需要实现工程系统结构的协调。在保证工程整体目标的条件下，协调工程全寿命期管理的整体与部分，尽可能使部分适应整体，整体决定部分，从而实现整体与部分结构的协调，最终实现工程全寿命期管理的协调。
3结束语
总之，在当下的工程管理中还存在很多问题，要提高我国的建筑工程质量，使其在最大程度上满足人们的需求，还需要转变我国的工程管理理念，不断改进我国的工程管理方式，将系统思维运用到工程管理中去，对工程的决策阶段、运行阶段、验收阶段、收尾阶段进行系统化的管理。而要进行系统化的管理，目前的主要管理方式为工程的全寿命期管理。工程全寿命期管理要求对工程的各个管理阶段进行协调管理，做好部分管理与整体管理目标的协调工作，并且建立工程全寿命期管理的系统框架。只有这样，才能真正将系统思维运用到工程管理中去，实现工程的全寿命期管理，进而提高工程的质量，推进我国的建筑工程事业的长远发展。
参考文献
[1]谢莉，刘竞文.工程管理系统思维与工程全寿命期管理方案浅析[J].城市建筑，2014（33）.
[2]刘永建.工程管理系统思维与工程全寿命期管理探讨[J].房地产导刊，2014（34）.
工程管理系统范文第2篇
关键词：建筑工程管理系统；需求分析；功能模块；信息模块
建筑工程管理系统在实际工程中有着重要的作用，其主要的服务对象为工程招投与工程造价[1]。建筑工程管理系统能够为各个阶层的管理人员与工作人员提供大量的帮助，从而降低了整个工程体系的工作量，节约工作时间，因此，系统性能设计的优劣很大程度上决定了工程的稳定性。同时，通过管理系统，能够实现各个环节的公平性与公开性，并且实时共享招投标信息，为招标提供更加安全、透明的服务。
1 建筑工程管理系统需求分析
1.1 权限需求分析
在建筑工程管理系统的多任务需求中，权限需求是首要的，文中针对磁卡权限以及信息管理权限的具体需求进行分析。
（1）磁卡权限需求。系统中磁卡的是用于信息存储与识别的最重要工具之一[2]，因此，卡信息的管理权限成为系统权限分析的重点。一般地，磁卡信息的权限包括两部分：施工单位权限与建造师权限。对于施工单位而言，其权限的具体要求为磁卡操作，比如磁卡的发放、补充、续期、退还等。磁卡中主要包含施工单位的项目信息，并规定了其使用的限制日期（截止日期与延长日期）。当卡中的限制日期超出设定范围时，截止日期将置为无效状态，但卡中的项目信息不丢失，能够在规定范围内使用，此时，只有向相关部门进行续期，才能获取全部功能。当磁卡丢失时，卡内信息将自动屏蔽，施工单位与建造师的磁卡均将失效。
（2）信息管理权限需求。在建筑工程管理系统中，信息的管理是至关重要的，其中，信息管理的主要任务为注册与备案。注册的主要功能为明确施工过程中的隶属机构及相互关系，通过机构的级别进行权限的约束；备案的主要功能为确定添加注册信息后执行施工，其不仅可以本系统中直接进行，也可以通过中间转换完成。
当管理员需要对施工单位隶属下的建造师进行信息查询时，需要根据权限条件进行，比如，建筑工程的施工单位有权限进行注册信息的修改与注销操作，而其它机构无法执行。权限合理设定不但能够保证系统的安全性，而且能够提升建筑项目的工程效率。
1.2 数据库需求分析
对于大多数管理系统而言，数据库是关键的数学模型，支持对数据的各种处理与反馈功能[3]。在数据库中，管理员能够根据系统的约束条件进行需求数据的设定。良好的数据库设计具有较高的范式，既能够实现完整、高效、无冲突的数据交换，又易于维护。在建筑工程管理系统中，数据库的需求分析主要分三个方面：
（1）造价站的信息维护。造价站所包揽的信息较多，包括施工单位信息、招投标备案信息、竣工决算备案信息、中介机构信息以及建造师信息等。造价站对于数据库的功能要求较为严格，一些表单数据是保证系统稳定工作的前提，比如建设单位表、招投标备案表，竣工决算备案表、中介结构表等信息表单，对于建造师的工作有着极其重要的影响。
（2）施工单位网络报名。在数据库中，施工单位的网络报名信息主要以表单数据规定，包括建造师表、施工单位信息表、施工单位卡信息表、建造师卡信息表、报名工程信息表等。建筑施工项目中的施工单位磁卡信息与建造师磁卡信息是网络报名是否符合条件的关键，在进行网络报名操作时，数据库将根据报名的条件判定其是否有效，当满足所有限制条件时，才能报名成功。
（3）系统管理。系统管理的权限要求主要为登陆操作，其主要内容包括用户表、组织机构表、菜单表、权限表、功能表和部门表等表单数据。不同权限的管理员具有不同的管理操作范围，从而保证了系统的安全性与稳定性。
2建筑工程管理系统设计
2.1 功能模块设计
在建筑工程管理系统的功能模块设计中，要求管理员能够执行相关隶属机构与部门的个人信息创建操作。针对建筑工程项目中不同的单位，系统管理员需要将相应的功能进行定义和指派，在功能模块中，下级人员的权限受限于上级机构，比如，高级的管理机构在管理模块的菜单中能够修改本单位中的个人功能信息，而个人只能够进行自身信息的定义以及密码修改能操作，这种方式的功能模块保证了系统的控制级别[4]。
权限的要求对于功能模块有着直接的影响，当管理员进行级别定义时，其控制能力主要体现在菜单的开放性。文中对于功能模块的定义采用树枝状结构，即高级别权限保持主体功能分类，低级别权限为具体的功能的子节点，根据系统的要求，逐步扩展树枝状的功能结构。建筑工程管理系统的使用者主要包括用户与管理员，其中，用户的所有权限由系统管理员定义，其对于系统使用的主要区别为功能的开放性，管理员代表着最高机构的意愿，其赋予的各种功能均有上级的部门监管，权限之间无法越级操作，下属机构不能够跨越或者违背上级机构的权限操作。
2.2 信息模块设计
在建筑工程管理系统中的信息模块中，用户能够基于实际工程条件添加或者修改机构信息，在信息模块中，需要添加的基本信息有：单位名称、单位地址、联系电话、联系人等，基本信息为必填信息。信息添加过程中单位名称不能重复，在进行信息查询时，用户可根据自身的卡信息查看本单位或机构的相关信息，比如招标、投标备案信息等。
在实际工程中，要求一些机构，执行信息任务。信息的主要内容有机构名称、地址、资质等级、法人等信息，用户能够采用多条件筛选的方式进行查询，比如，以机构名称、资质同时进行查询，能够获取双条件下的全部造价员信息，包括本机构下的其他相关信息。
在建筑工程接近完工时，管理员需要进行竣工信息的处理。在竣工信息中，需要添加的主要内容有：项目编号、工程项目名称、结构类型等。管理员可根据工程的实际情况进行备案信息的相关操作，比如对工程项目进度的备案，这对于机构的管理有着重要的意义。
3结语
文中通过当前建筑工程管理系统的需求分析可知，对于施工单位而言，其权限的具体要求为磁卡操作，信息管理的主要任务为注册与备案，数据库中，管理员能够根据系统的约束条件进行需求数据的设定，包括造价站的信息维护、施工单位网络报名、系统管理等。在建筑工程管理系统中，功能模块与信息模块协调作用，完成系统主要功能。
参考文献
[1] 陈宁鹏. 工程招投标管理问题剖析[J]. 陕西建筑，2005（11）：39-40.
[2] 傅元宏，牛德雄等. 基于角色的用户权限系统设计[J]. 计算机与数字工程，2007，35（09）：96-98.
工程管理系统范文第3篇
关键词 电力工程；管理系统；功能成效
中图分类号TM6 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）90-0053-02
0引言
随着经济及科学技术的发展，我国各项事业都不断引入工程信息管理系统，其得其管理效率不断提高，不仅缩短了工期，而且也提高了工程的效率。工程信息管理系统的引入还使得工程信息的完整性、及时性及准确性得以保证[1]。我国电力事业引进工程管理系统主要是用于收集和统计信息，并将文件在网上进行流转并进行审批。其最终目的是想通过工程管理系统来将各种原始信息进行尽可能多地收集，然后得用人工或是系统本身来进行信息的整理和分类，通过在网上进行文件的流转来使得企业中的信息能够实现各部门共享，最终达到工作效率全面提高、管理水平得到提升的目的。
1电力工程管理系统的现状及其出现的问题
在现有的电力工程管理系统中，有些流程会牵涉到第三方部门，比如说政府的规划、质量监督或是业主的审批等，在这些方面，系统都缺乏相应的功能。
系统中的很多表格式或是其他格式的文件其格式很难与政府的有关管理部门所要求的格式保持一致，导致若要将材料交给有关部门或是给业主，就得利用人工将资料整理之后才能交出去，这无疑加大了了工作的难度。
工程管理系统没有数字签名技术，使得档案管理得不到认可，很多电子文件的归档都不能及时直接地进行。在系统中可对文件进行审批，但是审批完成之后，还需要填写审批意见及审批人员的签名。就现在的工程管理系统来说，还是需要先将已审批的文件打出来，再让有关人员将意见及名字签再盖上章之后才能进行存档，给工作人员带来的负担更重。
目前所使的工程管理系统没有与CAD预算、财务及其他多媒体系统等工作需要联系的部门建立系统上的数据连接，使得各部门的管理工作没有实现连接，出现断层。工程管理与资源投入、投资风险控制、质量检验及收集资料等工作都未建立联系，致使工程管理系统成为了单独的信息系统，这就使得工程管理系统的作用受到很大的限制，而没有在整个企业中发挥其原本应有的互动、协调等作用，使整个企业成为一个有机的整体。同时也让管理人员觉得此管理系统没多大作用。
1 工程管理系统的总体思路
总得来说，工程管理系统就是通过了解企业多年以来的项目实施情况，为给企业提供一套可对工程项目的安全、质量及技术方面进行跟踪及控制的一套信息管理系统。此系统不仅方面各部门人员查询有关安全、质量及技术方面的信息，而且可对文件进行流转及共享，实现各部门的网络连接，使得整个企业能够形成一个有机的整体，以促进企业的发展。
2电力工程管理系统的功能分析
根据工程管理系统的总体思路，可大致将工程管理系统功能分为以下几点：对工程档案的管理、对工程安全的管理、对工程质量的管理及对工程技术的管理。
2.1档案管理
工程管理系统当中对于档案管理主要是用到了清华紫光档案管理软件，其利用MIS系统将数据连接与清华紫光系统联合起来。在工程管理系统当中，当文件进行审批后，档案管理人员就可将文件归档，通过数据接口文件将会进入清华紫光系统的档案管理当中，这样慢慢的就会形成一个庞大的工程档案数据库，也就完成了工程档案的管理。
2.2安全管理
安全管理的主要要求就是“安全第一，预防为主”，在安全管理当中，我们主要针对以下内容进行规范。
首先是安全资料台账。所有的安全管理人员必须将安全管理工作中的重点台账信息（如安全人员监督表、特殊工种人员登记、特殊工具入场登记等）录入到系统当中，并要进行及时的数据更新，以保证系统中的数据与现场的实际情况一致。
其次是安全会议信息。其中主要包括会议纪要的起草、签发等，同时还要提供有关会议信息的查询功能，以方便随时调出会议纪要。
再次就是对于施工的规定。其中主要包括有关安全监督人员的责任区登记及监理工程师的通知及回复等内容。
另外，还有有关安全执法及事故管理方面的内容，其中安全执法的主要内容是日常的安全检查记录及安全设施的规范，这主要是由安全监督人员或是企业的管理者来录入。事故管理则包含伤亡事故管理及报表，另包括机械事故及交通事故等，这主要是由安全监督人员或是现场的治安管理人员来录入。
2.3质量管理
质量管理是整个工程施工的核心，质量管理主要包括质量的基本信息、质量的考核管理、质量的管理记录、质量的问题管理及质量检查的监督管理。
2.4技术管理
技术管理主要包括往来工程文件的录入及查询、台账的缺失统计以及竣工图的统计。对于往来文件可进行网上审批，对于需要备份的文件可打印再让由审批人员签字盖章后再进行归档。而台账的缺失统计则保证了各项缺失的台账能够落到实处，保证工程管理的透明性。竣工图统计则是对整个工程完成之后其真实情况的体现。
4工程管理系统的实施成效分析
工程管理系统的实施首先将管理流程进行了优化，并且将管理行为也进行了规范，同时还将管理水平也提升了。通过工程管理系统，各部门的业务处理更加规范与标准，提高了工作效率。
其次，它为企业提供了一个效率高超信息共享平台，加快了信息的传递速度，增强了工程管理的效率[2]。利用工程管理系统可实现文件的共享与传递，让各部门工作人员做到实时的信息了解，以让决策更准确更及时。
再次，其实现了数据的集中存储，不仅方便各部门人员的查询，也方便了管理人员的管理工作。在工程管理系统当中，所有数据，包括人员数据及工程管理数据都会被录入到一个集中的数据库，并且在其中也会进行流转，不仅保证了数据的完整性，同时也保证了数据的及时性。
5结论
工程管理系统的使用对于电力事业的发展起着促进作用，尽管目前我国工程管理系统还存在很多问题，但是通过我们的研究，我们已将工程管理系统所要实现的功能进行了全面的分析，并且在实践当中也看到了工程管理系统的成效。因此，在今后的电力事业的发展当中，我们还是应该重视工程管理系统的应用。
参考文献
工程管理系统范文第4篇
一、电力工程管理系统主要内容
1.电力工程项目管理
电力工程项目管理在电力工程管理系统中占据着总括性的重要作用。它涵盖了电力工程建设的始终，要求的是全员参与和每一个环节的细节注意。电力工程项目管理的主要管理职能是计划、协调和组织，这项管理工作看似烦琐、简单，实则为电力工程项目的顺利进行起到十分重要的作用。具体到当前电力工程的项目管理中，包括有项目管理的计划、进度管理、招标和合同的管理、信息统计和信息交流的管理等等，每一个部分相互作用又各司其职，与其他的一些管理活动也相互作用，共同保障着电力工程项目的顺利进行。项目管理最重要的一个特征就是特别依赖于计划、组织和协调，这项管理活动并不是制定出计划并实施就行，是要根据电力工程的进行情况进行实时的调整。
2.电力工程安全管理
毋庸置疑，电力是一项非常实用但是具有很大危险性的资源。电力工程建设中，安全管理应当排在所有管理的第一位，因为其他的管理不到位，可能造成的是财产损失，而安全管理不到位，很可能造成的就是人员的伤亡。与项目管理类似，安全管理也应当贯穿于整个电力工程项目的始终，区别是安全管理的要求更高，对工程的整体实施、每一个阶段与细节、每一个工程参与者都有着十分严格的要求。安全管理不仅仅要求各司其职，还提出更高的要求，要求能够全员参与。具体来说，安全管理工作应当包含有下面的几个重要组成部分：安全管理的计划、相关的风险管理、具体的工程施工安全管理、安全的评价管理、必要的应急措施管理和定期与不定期的安全监察管理。
3.电力工程质量管理
尽管对于电力工程来说，安全管理是最为重要的组成部分，但是质量管理同样不容小觑，一方面，质量管理的优劣也会直接影响着电力安全，另一方面，电力工程最终极的根本目的还是为用户输出更多优质安全的电力资源，所以有必要进行质量上的控制。并且，电力工程区别于一般的工程项目，电力工程质量的影响要素较多，干扰因素也较多，很容易对电力工程的质量产生负面的影响。质量管理尽管也是落实到具体的细节中，在构成上只用把握工程开始前的策划管理、施工过程的管理和验收评价管理即可。换句话通俗地讲，就是要做好事前、事中、事后不同阶段的质量管理工作。做好事前的质量管理就是要充分做好各项准备工作，做好相关的质量控制的计划、提前将质量负责人确定，对相关的工程建设人员进行必要的培训；施工过程中注重自检和他检，前者是工程建设内部的管理，后者则是其他外部的监督。事后要对相关的质量进程进行必要的评价和纠正，三个阶段共同保障工程质量。
4.电力工程造价管理
电力工程往往工程较为庞大，设计的方方面面也很零碎，需要进行必要的造价管理，否则会造成电力企业不必要的经济损失。上文中已经提过，电力企业归根究底还属于企业的范畴，最终是以营利为目标的。投资方投资建设电力工程，就是想要从中获取计划中的收益。而从承包商的角度来看，自然是提高造价对其更有利。这种矛盾其实是市场在运行中的必然结果和常规机制。寻求二者之间的统一就是各个部门应当特别注重的问题。
5.电力工程技术管理
在确保了上述的基本的管理工作的前提下，要想能够实现电力工程的既定目标，必要的技术管理是最为直接的影响因素。技术管理并不是必须的，但是确实对电力工程建设影响最大的管理活动。技术管理要求管理人员能够按照工程的需求，结合自身的经验和知识能力来引导整个工程建设团队提升工程施工效率。技术管理也涉及到多个部门，甚至涉及了国家相关政策的层面。技术管理包含了相关的技术标准的管理、涉及的标准的管理、技术方案和具体技术的管理。对于技术管理来说，应当严格遵循国家相关的技术管理标准、建立起全方位的技术管理体系，努力提升技术管理的水平，将技术管理和其他各项管理活动相结合。
二、电力工程管理系统存在的问题
由于各种主客观的原因，不可避免地电力工程管理系统是存在着一些问题的。这些问题在上述各项管理中都有着不同的体现。在项目管理中，往往出现项目的计划和组织不完善，导致各项具体的其他管理工作不能够有效衔接、项目管理较实际工程的进度来说滞后，在一定程度上制约着项目的顺利进行、各种信息的交流和协调不畅，很容易出现各种问题；在安全管理中，往往存在着准备工作不足、施工过程忽视安全管理和没有强有力地安全施工保障等多方面的问题；在质量管理中，常出现的问题是原材料的质量和选择上出现问题、人员的相关素质不到位等问题；在造价管理中常出现造价管理相对混乱的问题；在技术管理层面，则主要表现为相关的工程参与人员的整体素质不高和管理的制度与责任不明确等问题。以上的问题共同制约着电力工程管理系统的顺利发展。
三、结语
工程管理系统范文第5篇
[关键词]状态流动态优化随机系统
[中图分类号]TM[文献标识码]A[文章编号]1007-9416(2010)03-0060-02
1 问题的提出
随着经济、技术的发展,工程技术、管理人才在实际工作中常常会面临这样一类问题:在工程设计中,怎样选取参数使得设计既满足要求又能降低成本;在资源分配中,怎样的分配方案既能满足各方面的基本要求,又能获得很好的经济效益;在生产计划安排中,选择怎样的计划方案才能提高产值和利润;在原料配比中,怎样确定各种成分的比例才能提高质量、降低成本;在城建规划中,怎样安排工厂、机关、学校、商店、医院、住宅和其他单位的合理布局,才能方便群众,有利于城市各行各业的发展。这类问题的共同点就是选出最合理、达到事先预定的最优目标方案,这就使得工程优化问题显得尤为重要。
2 随机工程系统优化管理策略的确定方法
工程管理系统是一个随机系统,系统管理的优化可借助于仿真的方法:
第一步,先构造随机工程管理系统的仿真模型,在该模型中定义盈利费为目标函数值,并定义待优化的变量,在模型考虑各种随机因素(变量)的影响,在安排一定的捕渔船(待优化的变量)条件下使该仿真模型运行较长一段时间,以便获得在一定的经营策略下的收益(统计特性)。
第二步,用有效的优化算法对随机系统进行“在线”优化,以第一步所建立的随机系统仿真模型为待优化的目标函数,因目标函数是随机函数,因此每次优化后所得到的最优参数值也不是确定值,可以进行较多次数的优化可获得最优参数的最大值。
2.1 Simulink/Stateflow仿真模型建立
Simulink/Stateflow是Matlab 软件中两个重要的工具。利用两者可以开发各种系统仿真模型(Simulink/Stateflow 仿真模型) 。Simulink/Stateflow模型程序主要由Simulink 模块、Stateflow 模块( Stateflow 图) 、工具箱模块等构成。其中,Simulink 专用于连续或离散时间的动态系统仿真,是仿真系统的核心;而Stateflow 则用于在Simulink 连续或离散时间动态仿真环境下,和事件驱动系统紧密结合,以状态图形式动态显示仿真状态。它的作用是完成复杂的逻辑判断和管理工作。比如有些判断和管理不是基于某些可模块化的模型的,那么只用simulink来做可能非常复杂,这时使用stateflow就很好。Stateflow是一个为建模和仿真事件驱动系统的集成的设计工具。采用图形化的方式来描述有限状态机系统,这类系统由状态和转移构成系统的模块。是基于一个传统的状态转移图和控制流程图的结合体。 Stateflow charts能够图形化的表示层次和并行状态和事件驱动的转移。通过 Stateflow, 你可以很快的开发出含有状态转换的事件驱动系统的图示模型,而不需要你掌握有限元状态机原理。每一个 Stateflow 图在 Simulink 模型中都被看作一个独立的模块。这个模块可以同其他的模块交换数据、信号和事件。Stateflow 通过函数调用来触发 Simulink 模块的执行。在你的模型中使用了 Stateflow 和 Simulink ,也就是把算法和逻辑行为结合在了一起。同时Simulink模块与Stateflow模块通过s-functionAgent函数实现无缝连接, 并均能与外部交换信息。它提供了一种图形化的交互环境,使建模、分析和仿真各种动态系统(包括连续系统、离散系统和混合系统),成为一件轻松的事情。
2.2 仿真实例
某水产公司有50艘捕鱼船,每艘船日经营费用为10000元/日。每天每艘船由早晨到中午捕鱼能力为3600公斤。然后驶向多个港口,售出每天捕捞的鱼。每个港口的鱼价和需求量不确定,港口甲的鱼价稳定在3元/公斤,且建有良好的配套设施,可对大量鲜鱼进行处理。港口乙的鱼价符合均值为4、标准离差为3(元/公斤)的正态分布。但处理鲜鱼能力有限,该水产公司面临的需求量服从均值为15、标准离差为5(吨)的正态分布,若渔船到达该港,可能不能售出其全部鲜鱼,由于时间问题,也无法到达另一个港口,只能将剩余鲜鱼倒入大海。问如何安排捕鱼船到各港口售鱼才能使得该水产公司获得更多的利润。
可以认为此系统为离散事件系统,其解题步骤如下:
2.2.1 用MATLAB中的stateflow(状态流)编程构造随机系统运行的仿真模型(见图1所示)。
下面简单介绍此模型的运行机制:
流图激活后进入py状态:(1)执行en:j2=ml(‘normrnd(4,3)’);day+=1; n1=3*(50-d)*3600;l1=d*3600语句,产生当天港口乙的鱼价j2,并统计时间day;(2)计算甲港口在当天的营业额n1;(3)以及分配到甲港口的捕鱼船一天的捕鱼量的总和l1;(4)根据随机变量ml(‘normrnd(15,5)’)(乙港口处理鲜鱼的能力)计算乙港口一天的营业额l;(5)若当天营业额l多于甲港口的捕鱼船一天的捕鱼量的总和l1,则乙港口的营业额n2等于乙港口的鱼价与甲港口捕鱼量的乘积;(6)若当天营业额l少于甲港口的捕鱼船一天的捕鱼量的总和l1,则乙港口的营业额n2等于乙港口的鱼价与乙港口捕鱼量的乘积;(7)当从py状态退出时,通过执行exit:n=10000-(m/50)/day;语句,计算当天的盈利值n;(8)循环上述的步骤。程序如此循环执行得到在循环次数的运行值的最大值。
在流图变量表中的’scope’项内应定义为’output’型,在simulink图内用输出端口>与此输出变量n相连,并加入一个脉冲作为事件源,得到如图2的simulink
模型框图,将此模型以’py.mdl’名存盘。
再进一步建立function文件simpy.m,程序如下:
function y=simpy(x)
assignin ('base','d',x);[t,x,y1]=sim('py',[0,50]); y=y1(end); End
以该函数作为随机库存系统优化的目标函数,其中日盈利费n为待优化的目标函数值,,以便将每次运行(优化)的日盈利费n值返回优化程序。其中d为目标函数内需优化的变量(参数),其优化过程中程序之间参数值的传递通过MATLAB工作空间,因此在流图中用’ml.d’标示。再调用遗传算法程序对变量进行优化。可知当向港口乙派4艘船时,能获得最大平均利润1110元/船。
3 结语
对于具有随机因素(变量)的工程系统运行和管理进行优化,采用本文所介绍的先编制系统运行的仿真模型,在模型中定义目标函数,并将此模型作为优化程序的目标函数。解决了带随机因素的系统建模困难的问题。该方法充分利用流行软件MATLAB中的工具和函数,因此编程很简单,只需编制被优化系统运行的仿真图。由本文的实例中可以看出:该类系统用’stateflow’编制状态流图也非常直观简单,特别适合系统管理中的复杂逻辑关系。由仿真实例也验证了本文所提方法的有效性,该方法可应用于类似的任何系统的优化。
[参考文献]
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[2] 沈辉.《精通SIMULINK系统仿真与控制》.北京:北京大学出版社,2003.1.
