系统仿真原理及应用

《系统仿真原理及应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、l2009-2010年第2学期系统仿真原理及应用教学内容绪论离散事件系统仿真输入数据的分析仿真结果与系统方案分物流仿真软件介绍学校：武汉科技学院学院：机电工程学院班级：工业工程071姓名：学号：参考教材•《物流系统仿真原理与应用》张晓萍主编.中国物资出版社,2005.•《生产系统建模与仿真》孙小明编著.上海交通大学出版社,2006.•《制造系统建模与仿真》26目录第1讲绪论Ø系统仿真技术的发展历史Ø1.2系统仿真的基本概念Ø系统仿真技术的特点Ø系统仿真的应用Ø系统仿真的相关技术第2讲离散事件系统建模与仿真的基本原理Ø系

2、统建模与仿真的基本步骤Ø离散事件系统建模的基本要素Ø建立系统模型的常用方法Ø离散事件系统仿真程序的基本结构Ø系统建模与仿真案例分析第3讲输入数据的分析Ø简介Ø原始数据的收集Ø随机变量的识别Ø参数估计Ø拟合度检验第4讲随机变量的产生Ø随机数的生成方法Ø随机数发生器的检验Ø随机变量的生成原理Ø典型随机变量的生成第5讲排队系统的建模与仿真n排队论的基本概念Ø排队系统的组成Ø到达模式服务机构排队规则Ø队列的度量n排队模型的分类n排队系统的分析Ø单服务台M/M/1模型Ø多服务台M/M/c模型ØM/M/c和M/M/1模型比较第6讲

3、系统仿真算法Ø事件调度法Ø活动扫描法Ø进程交互法26第1讲绪论1.1系统仿真技术的发展历史一、系统模型系统模型——对实际系统进行简化和抽象、能够揭示系统元素之间关系和系统特征的相关元素实体。•物理模型——根据相似准则缩小和简化的实际系统，对这样的物理模型进行实验研究，其结果可以近似推广到原系统。存在的主要问题：Ø研究费用较为昂贵Ø试验是有限制的Ø需要花费大量的时间·数学模型·仿真模型·1952年美国成立仿真学会·美国的《21世纪制造业发展战略报告》中提出，2020年前世界制造业面临的6大挑战和10大关键技术中，10大关

4、键技术的第5项是“企业建模及仿真”。·20世纪40年代，冯·诺依曼正式提出了系统仿真的概念·世界先进国家的生产企业将生产仿真研究作为研究生产系统的一个重要手段，如英特尔、戴尔、马士基等，在企业扩建和改造的前期、新产品生产的投入之前，都会运营计算机仿真技术对企业将要采用的生产系统进行仿真和预测，为生产系统的调度决策、生产能力预测、生产设备的合理匹配、生产线的效率提高提供量化依据，为生产系统的早日投入正常生产运行起到出谋划策的作用。1.2系统仿真的基本概念一、系统、模型与仿真的关系·为开发新系统或分析、研究已有系统的性能特

5、征，通常需要进行试验。·总体上，试验方法可以分为两类：①直接以实际系统为对象进行试验；②构造系统模型（modelofsystem），通过对系统模的试验来了解和验证系统的性能指标。·基于模型的试验具有以下优点：①新系统还处于开发阶段，尚没有可供试验的真实系统。例如：新型飞机、汽车等新产品的研制等。②对真实系统的试验可能会引起系统故障或破坏，给系统、环境、操作人员及其用户等带来危害或产生重大损失。例如：采用新技术的火箭、卫星以及载人飞船的发射，电力系统、铁路机车调度系统的操作培训等③为得到系统真实的性能指标，往往需要进行多

6、次试验，使得基于实物的试验成本高、试验周期长。④试验条件的一致性是保证试验结果的准确性和可信性的重要条件，基于实物的试验在此方面存在较大难度。随着科学技术进步和系统复杂性的提高，基于模型的试验方法得到越来越广泛的应用。·建立系统模型是开展模型试验的前提条件，该过程称为系统建模（systemmodeling）。·模型（model）是对实际或设计中系统的某种形式的抽象、26简化与描述，通过模型可以分析系统的结构、状态、动态行为和能力。·系统模型可以分为：①物理模型②数学模型③物理-数学模型物理模型（physicalmode

7、l）是采用特定的材料和工艺，根据相似性准则按一定比例制作的系统模型，以便通过试验对系统的某些方面性能作出评估。例如：研制新型飞机时，一般先要对按比例缩小的飞机模型进行风洞试验，以验证飞机的空气动力学性能；开发新型轮船时，一般先要在水池中对缩小的轮船模型进行试验，以了解轮船的各种性能；工程建设或发电站选址时需要建立沙盘模型；军事演习中采用沙盘模型完成推演；企业选址和车间布局时，利用模型进行评估与论证；建筑模型、城市规划模型等都属于物理模型…数学模型（mathematicalmodel）是采用符号、数学方程、数学函数或数据

8、表格等方法定义系统各元素之间的关系和内在规律，再利用对数学模型的试验以获得现实系统的性能特征和规律。例如：国家或地区人口增长模型；经济增长预测模型；数控机床可靠性预计模型…物理-数学模型（physical-mathematicalmodel），也称为半物理模型（semi-physicalmodel）。它是一种混合模型，结合了物理模