系统分析-系统仿真.ppt

Stiftungslehrstuhl ThyssenKrupp, CDHK Tongji Uni. 同济大学中德学院蒂森·克虏伯基金教研室第七章第七章系统仿真系统仿真 1. 2. 3. 4. Stiftungslehrstuhl ThyssenKrupp, CDHK Tongji Uni. 同济大学中德学院蒂森·克虏伯基金教研室 1 1 系统仿真概论系统仿真概论①①系统仿真概念系统仿真概念②②系统仿真分类系统仿真分类③蒙特卡罗仿真④④系统仿真的基本步骤系统仿真的基本步骤 Stiftungslehrstuhl ThyssenKrupp, CDHK Tongji Uni. 同济大学中德学院蒂森·克虏伯基金教研室①①系统仿真概念-应用领域系统仿真概念-应用领域??系统仿真是近系统仿真是近 30 30 年来发展起来的一门新兴技术学科。年来发展起来的一门新兴技术学科。仿真仿真(Simulation) (Simulation) 就是利用模型对实际系统进行实验研究的过程就是利用模型对实际系统进行实验研究的过程。。当由于安全上、经济上、技术上或者是时间上的原因,对当由于安全上、经济上、技术上或者是时间上的原因,对实际系统进行真实的物理实验很困难,有时甚至是不可能实际系统进行真实的物理实验很困难,有时甚至是不可能时,系统仿真技术就成了十分重要、甚至是必不可少的工时,系统仿真技术就成了十分重要、甚至是必不可少的工具。特别是随着计算机技术的发展,仿真技术日益受到人具。特别是随着计算机技术的发展,仿真技术日益受到人们的重视,其应用领域也愈来愈广泛。在我国,仿真技术们的重视,其应用领域也愈来愈广泛。在我国,仿真技术最初是用于航空、航天、核反应堆等少数领域,后来,逐最初是用于航空、航天、核反应堆等少数领域,后来,逐步发展到电力、冶金、机械、电子、通信网络等十些主要步发展到电力、冶金、机械、电子、通信网络等十些主要工业部门。工业部门。??现在,系统仿真已逐步扩大应用于社会经济、交通运输、现在,系统仿真已逐步扩大应用于社会经济、交通运输、生态环境、武器装备研制、军事作战、企业管理等众多领生态环境、武器装备研制、军事作战、企业管理等众多领域,开始成为分析、设计和研究各种系统的重要手段和辅域,开始成为分析、设计和研究各种系统的重要手段和辅助决策工具。助决策工具。 Stiftungslehrstuhl ThyssenKrupp, CDHK Tongji Uni. 同济大学中德学院蒂森·克虏伯基金教研室①①系统仿真概念系统仿真概念??系统仿真是对实际系统的一种模仿活动,也就系统仿真是对实际系统的一种模仿活动,也就是利用一个模型来模仿实际的事物发展变化的是利用一个模型来模仿实际的事物发展变化的规律。规律。??系统仿真的确切概念可以表述如下:系统仿真系统仿真的确切概念可以表述如下:系统仿真是指通过建立和运行系统的仿真模型,来模仿是指通过建立和运行系统的仿真模型,来模仿实际系统的运行状态及其随时间变化的规律。实际系统的运行状态及其随时间变化的规律。在此过程中,通过对仿真运行过程的观察和统在此过程中,通过对仿真运行过程的观察和统计,得到被仿真系统的仿真输出参数和基本特计,得到被仿真系统的仿真输出参数和基本特性,以此来估计和推断实际系统的真实参数和性,以此来估计和推断实际系统的真实参数和真实性能。真实性能。 Stiftungslehrstuhl ThyssenKrupp, CDHK Tongji Uni. 同济大学中德学院蒂森·克虏伯基金教研室①①系统仿真概念系统仿真概念??系统仿真是一种有效的系统仿真是一种有效的““实验实验””手段,它为一些复杂系手段,它为一些复杂系统创造了一种统创造了一种““柔性柔性””的计算机实验环境,使人们在短的计算机实验环境,使人们在短时间内从计算机上获得对系统运动规律以及未来特性的时间内从计算机上获得对系统运动规律以及未来特性的认识。认识。??需要较好的仿真软件来支持系统的建模仿真过程。需要较好的仿真软件来支持系统的建模仿真过程。??系统仿真的输出结果由仿真软件给出系统仿真的输出结果由仿真软件给出??一次仿真结果,只是对系统行为的一次抽样,因此一项一次仿真结果,只是对系统行为的一次抽样,因此一项仿真研究往往由多次独立的重复仿真所组成,所得到的仿真研究往往由多次独立的重复仿真所组成,所得到的仿真结果也只是对真实系统进行具有一定样本量的仿真仿真结果也只是对真实系统进行具有一定样本量的仿真实验的随机样本。因此,系统仿真往往要进行多次试验实验的随机样本。因此,系统仿真往往要进行多次试验的统计推断,以及对系统的性能和变化规