建模与仿真复习资料..docVIP

1 仿真软件的发展 历史上第一个仿真软件是由塞尔弗里奇在1955 年开发的。他完成了利用辛普森方法进行数值积分的仿真程序设计工作。从那之后，仿真软件的发展大致经历了四个阶段： 第一阶段是从50 年代到60 年代初期，以Fortran 语言为代表的通用程序设计语言阶段。 第二阶段是60 年代到70 年代，出现了多种仿真程序包及初级仿真语言。这个时期仿真软件主要解决的问题是利用数字仿真方法求解常微分方程组。 第三阶段在70 年代到80 年代初期，出现了高级完善的商品化仿真语言。 第四阶段是80 年代中期开始的一体化建模与仿真环境研究. 2计算机仿真在制造车间设计中的应用 一般可以把车间的设计过程分为两个主要阶段：初步设计阶段和细节设计阶段。 3 计算机仿真在制造车间运行中的应用 FMS中的调度问题可以定义为分配和协调可获得的生产资源，如加工机器、自动引导运输工具（AGV)、机器人以及加班的时间等，以满足指定的目标。这些目标可以是满足交货日期、产量达到最大，机器的利用率达到最高，或上述目标的组合 4计算机仿真在库存管理中的应用 库存控制的目的在于使库存投资最少，且要满足生产和销售的要求。 对于库存管理的仿真包括：1）确定订货策略。2）确定订货点和订货量。3）确定仓库的分布4）确定安全库存水平 5系统 系统仿真的研究对象是具有独立行为规律的系统。所谓系统是指相互联系又相互作用的对象的有机组合。从广义上讲，系统的概念是非常广阔的，大到无穷的宇宙世界，小到分子原子，都称之为系统。 根据系统的物理特征可以将系统划分为两大类，即工程系统和非工程系统。 6系统模型分类系统模型按结构形式分为实物模型、图式模型、模拟模型和数学模型。 7仿真的分类 系统仿真根据模型不同，可以分为物理仿真、数学仿真和物理—数学仿真（半实物仿真）；根据计算机的类别，可以分为模拟仿真、数字仿真和混合仿真；根据系统的特性；可以分为连续系统仿真、离散时间系统（采样系统）仿真和离散事件系统仿真；根据仿真了时钟与实际时钟的关系，可以分为实时仿真、欠实时仿真和超实时仿真等。 8系统仿真的一般步骤 1调研系统，明确问题 2设立目标，收集数据 3建立仿真模型 4编制程序5运行模型，计算结果 6统计分析，进行决策 9事件v是描述系统的另一基本要素。事件是指引起系统状态变化的行为，系统的动态过程是靠事件来驱动的。事件一般分为两类：必然事件和条件事件 10进程若干事件与若干活动组成的过程称为进程。它描述了各事件活动发生的相互逻辑关系及时序关系 11 离散事件系统仿真方法 （1）面向过程的离散事件系统仿真 　　　面向过程的仿真方法主要研究仿真过程中发生的事件以及模型中实体的活动。这些事件或活动的发生是顺序的。而仿真时钟的推进正是依赖于这些事件和活动的发生顺序。 （2）面向对象的离散事件系统仿真 在面向对象仿真中，组成系统的实体用对象来描述。对象有三个基本的描述部分．即属性、活动和消息。每个对象部是一个封装了对象的属性及对象状态变化操作的自主的模块，对象之间靠消息传递来建立联系以协调活动。对象内部不仅封装了对象的属性．还封装了描述述对象运动及变化规律的内部和外部转换函数，这些函数以消息或时间来激活，在满足一定条件时产生相应的活动。消息和活动可以同时产生，即所谓的并发，但在单台计算机上，仍须按一定的仿真策略进行调度。在并行计算机和分布式仿真环境中、仿真策略则可以更加灵活、 12离散事件系统仿真的一般步骤 1问题定义 2制定目标 3描述系统并对所有假设列表 4罗列出所有可能替代方案 5收集数据和信息 6建立计算机模型 7校验和确认模型 8运行模型 9分析输出 13Witness 提供了如下14 种标准随机分布函数： 1. BETA β分布；该函数提供服从β分布的随机样本值，返回值为实数。适用于在实际系统的数据有限、数据变化范围大的情况。适用情况： 产品的次品率； 工作的完成时间。 2. NORMAL 正态分布；该函数提供服从正态分布的样本值，返回值为实数。该函数是应用最为广泛的一种分布，分布曲线关于均值对称的，经常运用于工作时间围绕均值波动的随机情况。Mean: 分布均值，实数； SD：标准差，实数； Prns：为随机数流，整数。适用情况： 机器加工时间等 3. BINOMIAL 二项分布；该函数提供服从二项分布的样本值，返回值为整数。在给定的成功几率和试验次数条件下，该函数返回成功的次数。适用情况： 指定尺寸的一批货物当中的次品数目；仓库中需要的货物的品种数量。 4. POISSON 泊松分布；该函数提供服从泊松分布的样本值，返回值为整数。通常情况下，使用该函数来生成在给定的时间段内顾客或部件的到达数量，可以使它为负指数分布的一种补充。适用情况： 零件到达的随机批量；生产