系统仿真技术第一章.ppt

系统仿真技术;自我介绍;第一章 引 言;1.1 系统及其分类;1. 分析过程;2. 建立实体表;3. 建立属性表;4. 根据相关性，建立属性数学关系; 其次就是查阅与研究内容相关的资料，尽可能多地使用和汲取别人的研究经验和结果，例如模型、实验数据等，如下面式子。 ;;5. 选择合适的实验平台 ;6. 分析实验结果，得出控制水温变化的研究结论;1.1.2 系统的概念 认们在研究或观察事物时，总是将视线划定在某一个范围之内。这个范围之中的各个环节或部分相互关联，不可分割。例如上述例1中的问题求解过程是一个整体，缺少其中的一个步骤都会对整个过程产生影响，类似于这种体系的过程称为系统，是人们对所研究对象的总体认识。因此，对于系统的定义是广义的，即人们长期的实践活动中所认识或意识到的物质世界间的事物(包括思想等意识形态等)，存在的那种相互关联、相互制约的关系，且为某种目的、按照某种规律不断运行的整体，对象的运行常常由时间或时间驱动，就构成了一个系统。;实例2;总结;系统及其分类;·实体(Entity): 组成系统的具体对象。 可分为永久性或固定的实体以及临时性或流动的实体两类。 前者如服务系统内的服务员(或台)； 后者如其中接受服务的顾客。 流动实体又叫动态实体(Transaction)，它是激活系统的实体。 ·属性(Attributes): 实体所具有的特性，如表1所示。;定义系统时，还要确定系统边界。 边界确定了系统的范围，取决于系统研究的目的。 环境：边界之外，对系统有影响的外界因素。 系统的输入：边界以外的环境对系统的作用。 系统的输出：系统对边界以外的环境的作用。;其他基本概念总结;1.2 系统模型及其分类;所谓模型，其本质是一组说明。根据这些说明，可以产生与真实系统相应的行为数据。 （系统）模型：是对现实系统或拟建系统的抽象描述，是由那些与研究目的有关的系统要素构成的并能体现它们之间关系的代表，因此，系统模型是系统的一种简化。 模型:是建模者根据建模目的,按照相似原理,对于实际系统的科学抽象与简化描述. ;分析;按系统的物理特征（构造方式）分： 1）工程系统（人造系统） 2）非工程系统（自然系统） 按系统与外界环境关系分： 1）封闭系统 2）开放系统;模型分类;1. 物理模型;静态物理模型： 另外一类物理模型是静态物理模型，它是直接将所研究对象的形式进行的按比例放大或缩小处理，如原子的结构模型、建筑中楼房的模型等。有时也称为立体模型，它主要的特点是所建立的模型看起来“很像”模拟的现实对象。 ;2. 数学模型;分析：① 当价格较高时，对这种日用品的需求将比较低。相反价格较低时需求将增加。需求量用Q表示，价格用P表示，则其间的关系可用如图中的“需求”直线表示(如图)。 ② 但是价格上升时也希望此日用品的供应量随之增加，这是因为供货商把价格的上涨看作一次获取更多利润的机会。若将供货量按价值计算记为S，在同一个图中画出供货量与价格间的关系曲线“供货”。;分析：因为假设上述的这些关系都是线性的，因此完整的超市日用品供需关系模型可以表示成下面的数学形式： Q=a-bP S=c+dP S=Q 其中a是价格线的起始点，b是斜率，负的斜率表示价格越低，需求可能会越大。而c是供货线的起始点，d是斜率，正的斜率表示价格上涨，供货会增加，因为供货商利润会增加。 最后一个模型对超市确定这种日用品的价格是非常有意义的，因为它表示超市在这种情况下关于此日用品的进货与销售才能处于稳定状态，最大程度的获得利润。也就是此时供货商的利润得到保证，同时顾客也认可当前的价格。 ;　　更一般地，如果日用品的需求关系是一种呈下降趋势的曲线(非直线)形式，供货量是呈上升趋势的曲线形式(如下图)。那么这种关系的数学模型形式就可能不是能使用普通方程求解的方式得到其解的。这时我们需要一种有效的数值计算方法解得到的模型方程，求出数值解，绘出曲线图，找出对商家有利的日用品价位。;动态数学模型;分析：图中画出了几个不同ζ时的解曲线，可以看出ζ小于1时，汽车轮胎反应的振动呈波浪形。 因子ζ称为“阻尼率”，当运动呈摆动形式时，摆动的频率由下式确定：ω =2πf f是轮胎的转速。;离散系统模型 时间离散系统 有时称为采样控制系统，一般用差分方程、离散状态方程和脉冲传递函数来描述。此类系统的特质是连续的，仅仅是由于某些情况下是在离散的时刻点上进行的采样过程，所以也看成是的系统(模型)。 事件离散系统 这是一种用概率模型描述的随机系统，系统的输出不是完全由输入作用的形式描述的，而往往是存在可能的多种输出，即系统的输入输出