Simulación de tasa discreta

En el campo de la simulación , una simulación de tasa discreta modela el comportamiento de sistemas mixtos discretos y continuos. Esta metodología se utiliza para simular sistemas continuos lineales, sistemas híbridos continuos y de eventos discretos, y cualquier otro sistema que involucre el movimiento o flujo de material basado en tasas de un lugar a otro. ^{[ 1 ]}

Entre las áreas industriales donde se utiliza la simulación de tasas discretas se incluyen:

• Manipulación de materiales a granel (por ejemplo, minerales y menas, polvos, partículas, residuos mixtos, astillas de madera)
• Líquidos y gases
• Procesamiento de pulpa y papel
• oleoductos y gasoductos
• Tráfico
• Líneas de producción de alta velocidad/volumen en las industrias de alimentos y bebidas, productos de consumo y farmacéutica. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

La simulación de tasas discretas combina la sincronización basada en eventos de la simulación de eventos discretos con los cálculos de variables continuas propios de la simulación continua . Predice y programa los eventos cuando el sistema necesita calcular un nuevo conjunto de tasas y determina el caudal adecuado para cada ramal o corriente.

La simulación de tasa discreta es similar a la simulación de eventos discretos, ya que ambas metodologías modelan el funcionamiento del sistema como una secuencia discreta de eventos en el tiempo. Sin embargo, mientras que la simulación de eventos discretos supone que no hay cambios en el sistema entre eventos consecutivos, en un modelo de simulación de tasa discreta el flujo continúa moviéndose a una tasa constante, de modo que, por ejemplo, el nivel en un tanque podría cambiar. Otra diferencia radica en que los modelos de simulación de eventos discretos se centran principalmente en el estado de las entidades del sistema (objetos discretos que se mueven a través del sistema), mientras que los modelos de simulación de tasa discreta se centran en el estado (cantidad y ubicación) del flujo homogéneo. Para sistemas basados ​​en tasas, la simulación de tasa discreta tiene tiempos de cálculo más rápidos y es más precisa en el cálculo del balance de masa en comparación con la simulación de eventos discretos.

La simulación de tasa discreta también es similar a la simulación continua en que simula un flujo homogéneo. Además, ambos métodos recalculan los caudales, que son variables continuas, cada vez que se produce un cambio de estado. Sin embargo, la simulación de tasa discreta (S) se diferencia de la simulación continua en que se basa en eventos y no simula cada intervalo de tiempo. El modelado de sistemas de flujo lineal mediante simulación continua tiene limitaciones porque, por lo general, no puede detectar eventos importantes, como que un tanque se llene o se vacíe, hasta después de que el evento haya ocurrido, además de requerir muchos más recálculos del sistema durante el transcurso de la simulación. ^{[ 4 ]}

Un ejercicio para aprender a construir simulaciones de tasa discreta consiste en modelar el llenado y vaciado de un tanque a lo largo del tiempo. El tanque se llena a una tasa constante y se vacía a dos tasas diferentes: una hasta llenarse y otra más rápida hasta vaciarse por completo. La simulación consta de cuatro tipos de eventos: inicio, tanque lleno, tanque vacío y fin. En cada evento, el modelo determina la tasa de vaciado; entre eventos, la tasa de vaciado permanece constante.

• Comparación entre el modelado de tasas discretas y la simulación de eventos discretos.
• Simulación de tasa discreta mediante programación lineal
• Un enfoque global para la simulación de tasas discretas