生产系统建模与仿真 教学配套课件 周泓 1_绪论.pdfVIP

1 绪论 本章主要内容 1.1 系统、模型与仿真 1.1.1 系统 1.1.2 模型 1.1.3 仿真 1.2 生产系统及其建模与仿真分析 1.2.1 生产系统的基本概念 1.2.2 生产系统的特性分析 1.2.3 当前生产系统面临的主要问题 1.2.4 生产系统建模与仿真的主要内容 2 1.1 系统、模型与仿真 1.1.1 系统 • 系统的概念 • （1）一般系统论的开创者贝塔朗菲（L. von Bertalanffy）把系统定 义为相互作用的诸要素的集合体。 • （2 ）美国著名学者阿柯夫（R. L. Ackoff）认为，系统是由两个或 两个以上相互联系的任何种类的要素构成的集合。 • （3 ）在日本JIS标准中，把系统定义为“许多组成要素保持有机的秩 序，向同一目的行动的集合体”。 • （4 ）我国著名科学家钱学森教授把系统定义为相互作用和相互依赖 的若干组成部分结合成的具有特定功能的有机体。 • 系统即是一组对象的集合或总和，它们按照某些规律结合起 来，相互作用、相互依存，来达到特定的某种目的。 3 • 连续系统和离散系统 • 离散系统是指状态变量只在某个离散的时间点集合上发 生变化的系统； • 连续系统则是指状态变量随时间连续变化的系统。 4 • 系统的“三要素” • 实体是指组成该系统的具体对象； • 属性是指这些实体所具有的每一项有效特性； • 活动是指随着时间的推移，在系统内部由于各种原因而 发生的变化过程。 5 1.1.2 模型 • 模型被定义为“用于研究目的的系统的表示”，是对 现实世界的一种抽象。 • 模型描述了现实世界中实际系统的某些主要特点或 属性，具有以下的三个特征： • （1）模型是现实世界一部分的抽象或模仿； • （2 ）模型由与分析问题有关的因素构成； • （3 ）模型表明了有关因素间的相互联系。 6 • 模型的分类 • 图形与实物模型 • 数学（分析）模型  仿真模型：一类特殊的数学模型 7 • 模型的应用 • 通过对模型的实验来代替或部分代替对真实系统的实验  （1）系统还处于设计阶段，真实的系统尚未建立，人们需要更 准确地了解未来系统的性能，这只能通过对模型的试验来了解。  （2 ）在真实系统上进行试验可能会引起系统破坏或发生故障， 例如，对一个处于运行状态的化工系统或电力系统进行没有把握 的试验将会冒巨大的风险。  （3 ）需要进行多次试验时，难以保证每次试验的条件相同，因 而无法准确判断试验结果的优劣。  （4 ）试验后，系统难以复原。  （5 ）试验时间太长或费用昂贵。 8 1.1.3 仿真 • 仿真是一种基于模型的活动 • 计算机仿真包含了即系统建模、仿真建模和仿