第七章 系统仿真.pdf

第七章 系统仿真 • 教学要求：通过本章的学习，掌握计算机仿真的 基本概念和原理，了解连续系统仿真的建模方法 和解决问题的基本思路，掌握离散事件仿真的基 本方法、建模策略。学会用高级语言和专用仿真 语言建模，掌握对输出结果分析与对模型的确认 方法。了解计算机仿真的应用领域与发展前景， 为计算机仿真技术的实际应用打下基础。。 第七章 系统仿真 • §7-1 系统仿真的概念、分类及其方法 • §7-2 连续系统仿真 • §7-3 离散事件系统仿真 §7-1 系统仿真的概念、分类及 其方法（1） • 基本概念 – 仿真：是模仿真实世界行为的方法和应用的集合，也 是对人工建立的模型进行试验研究的过程。 – 系统仿真：以相似原理、模型理论、信息技术、系统 技术及其研究应用领域有关的专业技术为基础，以计 算机系统、与应用相关的各种物理效应设备及仿真器 为工具，利用模型参与已有或设想的系统进行研究、 分析、设计、加工生产、试验、运行、评估、维护、 和报废（全生命周期）活动的一门多学科的综合性技 术。 §7-1 系统仿真的概念、分类及 其方法（2 ） • 系统仿真的应用 – 对已有系统进行分析时，采用系统仿真时仿真成为系 统分析器。 – 对尚未有的系统进行设计时，采用仿真技术考察其性 能是否满足预定要求，这时仿真是系统设计器。 – 在系统运行时，利用仿真模型作为观测器。 – 在系统运行前，利用仿真模型作为预测器。 – 利用仿真模型作为训练器，训练系统操作人员，仿真 成为训练仿真器。 §7-1 系统仿真的概念、分类及 其方法（3 ） • 系统仿真的分类 – 连续系统仿真（Continuous System Simulation ） • 系统状态随时间连续地变化，通常用常微分方程、偏微分方程或差 分方程描述的系统称为连续系统，该类系统仿真为连续系统仿真。 热电、化工、航天航空中许多系统都属于连续系统，社会经济系统 也是一种连续系统。 – 离散事件系统仿真（Discrete event System Simulation） • 离散事件系统指系统状态随时间呈间断性变化，即系统状态仅在可 数的或有限的时间点上发生变化。或者指系统状态只是在一些时间 点上由于某些随机事件的驱动而发生变化的这一类系统。对于这一 类系统仿真称之为离散事件仿真。在某些系统中既包含了离散事件 仿真，又有连续系统仿真，那么称之为复合系统仿真。加工车间作 业调度、多出纳台的银行系统、计算机分时系统则是典型的离散事 件系统。 §7-1 系统仿真的概念、分类及 其方法（4 ） 问 题 的 提 出 • 系统仿真的方法 抽 象 出 概 念 模 型 仿 真 模 型 机 算 机 代 码 代 码