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车辆工程仿真实例

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系统工程案例分析(大学生沉迷网络)

关于大学生普遍迷恋网络的问题分析 (书面报告) 【摘要】21世纪是信息网络迅速发展的时代,大学生上网是一个普遍现象,网络传递给他们更多的信息与知识,但也造成了不可忽视的负面影响。有部分大学生过度沉迷网络已经有了一种消极的心理依赖性,对其身心造成了严重的危害,甚至具有一定的社会危害性。我们必须深刻认识,加强教育和管理。 【关键词】大学生网络 AHP ISM 系统分析 【正文】 一、确定研究对象 随着互联网的发展,学生的业余生活也在改变。学生上网花去大量的时间和金钱,这必将严重影响他们的正常学习与生活,危害健康。学生上网的动机及其在网上的活动反映了他们不健康的心理倾向。鉴于此,我们决定对学校学生普遍迷恋网络的问题进行分析,这样有利于我们制定解决方案以达到预防和杜绝网络成瘾的诟病。

二、系统分析的方法和步骤 1、分析大学生迷恋网络的原因,确定影响因素体系;(ISM) 2、制定解决方案; 3、确定评价方案的指标体系及权重;(AHP层次分析法) 4、方案的综合评价,确定所制定方案的优劣程度;(模糊综合 判断法) 5、结论; 三、利用ISM方法进行系统分析,确定影响大学生迷恋网络的因素 体系。 1、影响大学生迷恋网络的因素有很多,通过我们小组的讨论决定主要有一下几个方面; (1)丰富多彩的网络世界在一定程度上满足了大学生的好奇心理;① (2)网络游戏对大学生有强化激励的作用;② (3)网络游戏可以帮助大学生逃避现实世界;③ (4)校园文化生活不够丰富,与学生实际生活不够贴切;④ (5)有关部门对大学生上网关注引导不够;⑤ 2、经过分析讨论得到各因素之间的关系图(如图1)

系统工程的案例分析

金 马 河 2 1 3 离堆

鱼嘴分水工程:把岷江水一分为二 “鱼嘴”是都江堰分水工程,因其形如鱼嘴而得名,它昂头于岷江江心,把岷江分成内外二江。西边叫外江,俗称“金马河”,是岷江正流,主要用于排洪;东边沿山脚的叫内江,是人工引水渠道,主要用于灌溉; 鱼嘴的设置极为巧妙,它利用地形、地势,巧妙地完成分流引水的任务,而且在洪、枯水季节不同水位条件下,起着自动调节水量的作用。 鱼嘴所分的水量有一定的比例,春天,岷江水流量小;灌区正值春耕,需要灌溉,这时岷江主流直入内江,水量约占六成,外江约占四成,以保证灌溉用水;洪水季节,二者比例又自动颠倒过来,内江四成,外江六成,使灌区不受水潦灾害。 在二王庙壁上刻的治水《三字经》中说的“分四六,平潦l áo 旱(潦l áo 即“涝水”,在今陕西省户县境,北入渭河)”,就是指鱼嘴这一天然调节分流比例的功能。“八水绕长安”胜景:黑、涝、新、沣、浐、灞、临、曹运明渠。 我们的祖先十分聪明,在流量小、用水紧张时,为了不让外江40%的流量白白浪费,采用杩m à搓c h a (同杈,三脚木架。中国四川都江堰的活动拦水坝,就是用杩杈和满装卵石的竹笼做成的)截流的办法,把外江水截入内江,整就使内江灌区春耕用水更加可靠。1974 年,在鱼嘴西岸的外江河口

建成一座钢筋混凝土结构的电动制闸,代替过去临时杩搓工程,截流排洪,更加灵活可靠。 “飞沙堰”溢洪道:把多余的洪水和流沙排入外江 在鱼嘴以下的长堤,即分内、外二江的堤叫金刚堤。堤下段与内江左岸虎头岸相对的地方,有一低平的地段,这里春、秋、冬、三季是人们往返于离堆公园与索桥之间的行道的坦途,洪水季节这里浪花飞溅,是内江的泄洪道。 泄洪道,唐朝名“侍郎堰”、“金堤”,后又名“减水河”,它具有泄洪徘砂的显著功能,故又叫它“飞沙堰”。 飞沙堰是都江堰三大件之一,看上去十分平凡,但功能非常实用,可以说是确保成都平原不受水灾的关键要害。 飞沙堰的作用主要是当内江 的水量超过宝瓶口流量上限时,多 余的水便从飞沙堰自行溢出;如遇 特大洪水的非常情况,它还会自行 溃堤,让大量江水回归岷江正流。 另一作用是“飞沙”,岷江从万山 丛中急驰而来,挟着大量泥沙,石 块,如果让它们顺内江而下,就会 淤塞宝瓶口和灌区。飞沙堰真是善 解人意、排人所难,将上游带来的 泥沙和卵石,甚至重达千斤的巨石,从这里抛入外江(主要是巧妙地利用离心力作用),确保内江通畅,确有鬼斧神功之妙。 “深淘滩,低作堰”是都江堰的治水名言,淘滩是指飞沙堰一段、内江一段河道要深淘,深淘的标准是古人在河底深处预埋的“卧铁”。岁修淘滩要淘到卧铁为止,才算恰到好处,才能保证灌区用水。低作堰就是说飞沙堰有一定高度,高了进水多,低了进水少,都不合适。 古时飞沙堰,是用竹笼卵石堆砌的临时工程;如今已改用混凝土浇铸,以保一劳永逸的功效。 内江 外江 金 刚 堤

制造系统建模与仿真知识点2

知识点2 1. 结合具体制造系统或服务系统,分析离散事件动态系统的基本特征。 2. 什么叫“状态空间爆炸”?产生状态空间爆炸的原因是什么?它给系统性能分析带来哪些 挑战? 3. 常用的离散事件系统建模方法有哪些,它们是如何分类的? 4. 什么是马尔可夫特性?它在离散事件系统建模与分析中有什么作用? 5. 根据功能不同,仿真模型(程序)可以分为哪三个层次?分析三个层次之间的关系。 6. 分析事件调度法、活动循环法、进程交互法和消息驱动法等仿真调度方法的特点,在分 析每种调度方法基本原理的基础上,阐述几种仿真调度方法之间的区别与联系,并绘制每种仿真调度方法的流程图。 7. 结合具体的离散事件系统,如银行、理发店、餐厅、超市、医院、作业车间等,采用事 件调度法、活动循环法或进程交互法分析建立此类系统的仿真模型,试分析仿真模型中的建模元素以及仿真调度流程。 8. 从系统描述、建模要点、仿真时钟推进机制等层面,比较事件调度法、活动循环法和进 程交互法的异同之处。 9. 什么叫仿真时钟,它在系统仿真中有什么作用?什么叫仿真时钟推进机制?常用的仿真 时钟推进机制有哪些?它们的主要特点是什么,分别适合于怎样的系统? 10.结合具体的离散事件系统,分析若采用固定步长时间推进机制、下次事件时间推进机制 或混合时间推进机制时,分别具有哪些优点和缺点,以图形或文字等形式分析时钟推进流程。 11.什么叫仿真效率?什么叫仿真精度?分析影响仿真效率和仿真精度的因素? 12.从仿真效率和仿真精度的角度,分析和比较三种仿真时钟推进机制的特点,并分析三种 仿真时钟推进机制分别适合于什么样的系统? 13. 什么是蒲丰投针试验?绘制蒲丰投针试验原理图,通过推导蒲丰投针试验中针与任一直 线相交的概率,分析采用随机投针试验方法来确定圆周率π的原理。 14. 按照蒲丰投针试验的条件和要求,完成投针试验,在统计投针次数、针与直线的相交次 数的基础上,求解π的估计值,并以报表或图形等形式表达试验结果。具体要求如下: ①自行确定针的长度、直线之间的距离。 ②投针10次、20次、30次、40次、50次、…、100次、…、200次、…,分别计算针 与直线相交的概率、π的估计值。 ③以一随机变量描述上述试验结果,并通过编程或采用商品化软件,以图形、报表等形 式表示投针试验结果,分析其中的规律,并给出结论。 ④写出试验报告。 ⑤在熟悉投针试验原理的基础上,编制投针试验仿真程序,动态运行投针试验的过程。15.什么是蒙特卡洛仿真?它有什么特点,蒙特卡洛仿真应用的基本步骤是什么? 16.采用C或C++等语言,分别编写产生均匀分布、正态分布、指数分布以及威布尔分布的伪随机数序列,通过改变每种分布中参数的数值,分析不同参数数值对随机数值的影响;通过对所产生的伪随机数分布区间的统计、分析和绘图,检验伪随机数的特性及其数值特征。 17. 对于制造系统而言,库存有哪些作用和功能? 18. 在制造企业中,库存大致可以分成四种类型。简要论述四种库存的名称和功能。 19. 什么是安全库存、订货提前期?确定安全库存和订货提前期时分别需要考虑哪些因素? 20. 什么叫“订货点法”?要确定订货点,需要哪些条件?订货点法适合于怎样的库存系统?

《系统工程案例分析》课程实践作业题

《系统工程案例分析》课程实践作业题 1、大学图书馆使用效率调查研究 图书馆是高校的信息中心,为读者用户提供设施资源、文献资源及信息检索资源等服务,其使用效率的高低直接反映了学员的自我学习能力。为分析图书馆的使用效率,需对图书馆设施、文献及信息检索资源现状等进行调查。 要求利用系统工程的相关理论和方法,设计一种方便可行且准确度较高的方法,对本校图书馆使用效率进行调查研究,并调查结果进行分析。

2、医院眼科病床的合理安排的问题 医院就医排队是大家都非常熟悉的现象,例如,患者到门诊就诊、到收费处划价、到药房取药、到注射室打针、等待住院等,往往都需要排队等待接受某种服务。 考虑某医院眼科病床的合理安排的问题。 该医院眼科门诊每天开放,住院部共有病床79张。该医院眼科手术主要分四大类:白内障、视网膜疾病、青光眼和外伤。白内障手术较简单,而且没有急症。目前该院是每周一、三做白内障手术,此类病人的术前准备时间只需1、2天。做两只眼的病人比做一只眼的要多一些,大约占到60%。如果要做双眼是周一先做一只,周三再做另一只。 外伤疾病通常属于急症,病床有空时立即安排住院,住院后第二天便会安排手术。其他眼科疾病比较复杂,有各种不同情况,但大致住院以后2-3天内就可以接受手术,主要是术后的观察时间较长。这类疾病手术时间可根据需要安排,一般不安排在周一、周三,并不考虑在急症范围内。 该医院考虑病床安排时可不考虑手术条件的限制,但在通常情况下白内障手术与其他眼科手术(急症除外)不安排在同一天做。当前该住院部对全体非急症病人是按照FCFS(First come, First serve)规则安排住院,但等待住院病人队列却越来越长,通过数学建模的方法来合理安排住院部的病床,完成下列问题,以提高对医院资源的有效利用。 问题一:试分析确定合理的评价指标体系,用以评价该问题的病床安排模型的优劣。 问题二:试就该住院部当前的情况,建立合理的病床安排模型,以根据已知的第二天拟出院病人数来确定第二天应该安排哪些病人住院。并对你们的模型利用问题一中的指标体系作出评价。 问题三:作为病人,自然希望尽早知道自己大约何时能住院。能否根据当时住院病人及等待住院病人的统计情况,在病人门诊时即告知其大致入住时间区间。 问题四:若该住院部周六、周日不安排手术,请你们重新回答问题二,医院的手术时间安排是否应作出相应调整? 问题五:有人从便于管理的角度提出建议,在一般情形下,医院病床安排可采取使各类病人占用病床的比例大致固定的方案,试就此方案,建立使得所有病人在系统内的平均逗留时间(含等待入院及住院时间)最短的病床比例分配模型。

系统工程-结合实例谈系统分析的步骤和方法要旨

结合实例谈系统分析的步骤和方法要旨 初识系统工程 在阐释系统分析的步骤和方法之前,我想,有必要说一说系统和系统工程的相关内容。 “系统”这个概念应该说是在人类认识客观世界的过程中,逐渐形成的一个系统概念,并且随着社会的进步和科技的发展,其概念也相应的不断变化。在网上各种百科辞典中搜索“系统”和“系统工程”,虽然各种解释可能不是完全一样的,但是所有的解释中都会提到“有组织”,“有规律”,“整体”,“综合体”等这些词语,因此可以给系统下一个更便于理解的定义:系统是具有一定功能的,相互之间既有有机联系的,游戏多要素或者构成部分组成的一个整体。从这个定义来看,现实生活中的种种事物似乎都属于系统的范畴,这是因为系统的概念本身就来自于多生活中事物规律的提炼和总结。从“系统”的定义就可以归纳出其具有的共同特性:一、层次性;二、整体性;三、集合性;四、相关性;五、目的性;六、环境适应性。这些特性根据“系统”的定义很容易理解,这也不是论文重心,不再赘述。 系统工程就是利用系统的概念和一些特殊的方法对被分析的对象进行分析,其目的就是为了使系统运行达到最优化;由此可以给“系统工程”下一个简单的定义:系统工程就是从系统的观点出发,跨学科

的考虑问题,运用工程的方法去研究和解决各种系统问题,以实现目标系统的综合最优化。虽然说系统的概念自古就有,但是利用系统工程去解决显示问题却出现的很晚,20世纪60年代美国的阿波罗登月计划,是利用系统工程解决实际问题的最早的典型例子,这个例子也是本文需要援用的实例。 系统分析简介 系统分析技术是系统工程的基础,是完成系统工程问题的中心环节,广义上认为系统分析即为系统工程,狭义上认为系统分析是系统工程的一项优化技术。在《美国大百科全书》中对于系统分析的解释如下:系统分析是研究相互影响的因素的组成和运用情况,其特点是完成的而不是零星的处理问题;它要求人们考虑各种主要的变化因素及其相互的影响,并要用科学和数学的方法对系统进行研究与应用。因此系统分析师进行系统研究帮助进行有效决策的一种方法,采用系统分析方法是最大的特点就是分析人员之需要对问题的综合和整体的认识,而可以忽略内部各种因素的相互关系。了解系统分析的特点是利用其进行解决问题的基础,系统分析的主要特点总结如下: 1.以系统整体最优为目标 2.强调系统要素之间的联系 3.寻求解决问题的方案是其主要目的

系统工程案例

第一章 一、名词解释 1.系统:系统是由两个以上有机联系、相互作用的要素所构成,具有特定功能、结构和环境的整体。 2.系统工程:用定量与定性相结合的系统思想和方法处理大型复杂系统的问题,无论是系统的设计或组织的建立,还是系统的经营管理,都可以统一的看成是一类工程实践,统称为系统工程。 3.自然系统:自然系统主要指由自然物(动物、植物、矿物、水资源等)所自然形成的系统,像海洋系统、矿藏系统等。 4.人造系统:人造系统是根据特定的目标,通过人的主观努力所建成的系统,如生产系统、管理系统等。 5.实体系统:凡是以矿物、生物、机械和人群等实体为基本要素所组成的系统称之为实体系统。 6.概念系统:凡是由概念、原理、原则、方法、制度、程序等概念性的非物质要素所构成的系统称为概念系统。 二、判断正误 1.管理系统是一种组织化的复杂系统。( T ) 2.大型工程系统和管理系统是两类完全不同的大规模复杂系统。( F ) 3.系统的结构主要是按照其功能要求所确定的。( F ) 4.层次结构和输入输出结构或两者的结合是描述系统结构的常用方式。( T) 三、简答 1.为什么说系统工程时一门新兴的交叉学科? 答:系统工程是以研究大规模复杂系统为对象的一门交叉学科。它是把自然科学和社会科学的某些思想、理论、方法、策略和手段等根据总体协调的需要,有机地联系起来,把人们的生产、科研或经济活动有效地组织起来,应用定量分析和定性分析相结合的方法和电子计算机等技术工具,对系统的构成要素、组织结构、信息交换和反馈控制等功能进行分析、设计、制造和服务,从而达到最优设计、最优控制和最优管理的目的,以便最充分填发挥人力、物力的潜力,通过各种组织管理技术,使局部和整体之间的关系协调配合,以实现系统的综合最优化。 系统工程在自然科学与社会科学之间架设了一座沟通的桥梁。现代数学方法和计算机技术,通过系统工程,为社会科学研究增加了极为有用的定量方法、模型方法、模拟实验方法

系统工程案例分析

A British company making a new design of high quality plastic containers suitable for use in the cosmetics industry decides to launch its product at a Trade Fair. It doses not taint the fragrance of perfumes as other plastic containers do. Offering as it does all the advantages of working with plastic, it is a new and unique product with competition only from existing glass containers. After much thought, the directors have decided that the forthcoming Cosmetics International Fair in Paris would give the product the maximum exposure and they are determined to lunch their product there. 一家英国公司做一个新设计的高品质的塑料容器适用于化妆品业决定启动它的产品在一个商品交易会。它的香气剂量污染和其他塑料容器的香水。就像所有提供的优势与塑料工作,这是一个新的和独特的产品竞争只有从现有的玻璃容器。经过仔细考虑后,董事们已经决定,即将到来的化妆品在巴黎国际博览会上,将产品的最高接触,他们下定决心午餐他们的产品。Once they had seen the prototypes of the new containers the directors’ enthusiasm for the product soared especially when the economic case for the new product showed a very rapid payback on the capital outlay. Keen to get the product to market quickly and to give it maximum industry exposure, they instructed the Marketing Director to make a provisional reservation for the company to have a stand at the Paris Fair. He did that without knowledge of what the stand would look like as the Paris Fair’s scheduled date was only 80 working days away. 他们曾经见过的原型新容器董事的积极性,特别是当产品上升的经济情况下为新产品快速回报显示在资本支出。想把产品推向市场迅速,给它最大的工业暴露,他们教导营销导演拍的一个临时预订公司有一个站在巴黎交易会。他做那件事没有知识的站将会看起来像巴黎公正的预定日期是工作日只有80天了。 You have been supplied with background information about the product in readiness for a meeting with the Board of Directors. At that meeting the Chairman tells you that he wants you to “implement this project”. Coming form him, it is an offer you cannot refuse even though you have concerns. But at least you saw it coming and you were able to prep are yourself for the directors’ meeting. You have plenty of questions to ask him. 你已经提供关于产品的背景资料准备会见董事会。在会议主席告诉你,他想要你“实施这一计划”。来自他,这是一个给你无法拒绝,即使你所关心的事情。但至少你看见来了,你能让自己准备好董事会议。你有很多问题要问他。 At their meeting with you they spelled out their views on what was needed. The chairman was passionate about this project. He said to you: “You know our company has put a great deal of effort into researching this product and the potential market for it. Ben Brown, in Marketing Department, has done his sums and he predicts that global sales could settle down around £100 million per annum. We believe that we can get ahead of any competition for high-grade injection moulded containers. This is twenty-first century technology producing a twenty-first century product. So we’re dete rmined to hit the market place with a bag. We want state of the technology to sell our product. 在他们的会谈跟你讲出来,他们的看法,他们需要的东西。这位主席热情的这个项目。他说:“你知道我们公司已经把大量的精力去研究这个产品和潜力的市场。本·布朗,在市场营销

基于模型的系统工程

基于模型的系统工程(MBSE)的案例研究 第 1 部分: IBM Rational Harmony 的集中式系统模型 建模自出现以来,一直是系统工程的重要组成部分。在过去十年中,工程师们已经大幅增加基于模型的技术的使用,并发展出一门新的学科,基于模型的系统工程(Model-Based Systems Engineering, MBSE)。这门学科与传统的系统工程不同,它强调中央系统模型,该模型同时捕捉系统需求和满足这些需求的设计决策。除了作为系统工程的工作构件的知识库之外,还可以通过模拟系统模型来验证成本、性能研究和设计选择。IBM Rational Harmony for Systems Engineers 等广泛应用的 MBSE 流程重点关注的是系统功能分析,也就是说,关注如何将功能要求转换为一致的系统操作描述。然后,使用系统操作获得所分配系统架构块之间的端口和接口。这些接口形成了各子系统之间的正式切换的基础。 Mohit Choudhary, 系统工程师, RealTime TechSolutions 2012 年 3 月 23 日 内容 本系列的这一部分旨在通过一个案例研究来探讨标准 MBSE 流程。首先,我们根据 UAV(无人驾驶飞机)地面站控制器的设计来拟定这个案例研究的范围。然后,我们会介绍 Rational Harmony 系统工程流程的基本概念、工作流和工作产品。最后,我们通过定义任务流来实现 UAV 地面站控制器的设计,同时构造每个阶段所需的构件。 案例研究 本案例研究基于对少部分 UAV 地面站控制器的设计分析,这些控制器的功能必须符合表 1 中的要求。 表 1. UAV 地面站控制器需求

系统建模与仿真

系统仿真的研究对象是具有独立行为规律的系统。 系统是指相互联系又相互作用的对象的有机组合。 系统的划分: 非工程系统是指自然和社会在发展过程中形成的,被人们在长期的生产劳动和社会实践中逐渐认识的系统。工程系统是指人们为满足某种需要或实现某个预定的功能,利用某种子段构造而成的系统。 模型是对相应的真实对象和真实关系中那些有用的和令人感兴趣的特性的抽象,是对系统某些本质方面的描述,它以各种可用的形式提供被研究系统的信息。 系统模型可以定义为:为了达到系统研究的目的,用于收集和描述系统有关信息的实体。 建模需要完成两方面内容 一是建立模型结构; 二是提供数据。 模型分类:实物模型、图示模型、计算机(模拟)模型、数学模型 系统模型结构的性质: ①相似性 ②简单性 ③多面性 仿真是对现实世界的过程或实际系统随时间运行的模仿。 系统、模型与仿真三者之间有着十分密切的关系,系统是研究对象,模型是系统特性的描述,仿真则包含建立模型及对模型进行试验两个过程。 计算机(系统)仿真包括三个要素,即系统、模型和计算机。 系统仿真的分类 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。 静态和动态:静态模型与时间没有关系,而在动态模型中时间却扮演着不可或缺的角色。 在离散模型中,系统状态仅在离散的时刻点发生变化 没有随机输入的模型为确定性模型,严格预约时间与固定服务时间的运作过程即属此类。 在随机模型中,至少存在一部分随机输入,例如在银行中,顾客的到达时间与服务时间都是随机变化的。用通用语言编程进行仿真 手工进行仿真 通用程序语言(Fortran,C)来编写写计算机程序用以对复杂的系统进行仿真。还开发出了各种支撑软件包用于帮助完成各种例行程序,例如表处理、模拟时间的跟踪以及统计记录等。优点:具有很高的灵活性,易于定制功能,不论是模型结构还是仿真运行操作方面。 缺点:由于每次建模时都要编写大量代码,因此极为枯燥和痛苦,而且容易出错;而且即使需要对模型进行一点变动,也会花费相当多的时间重新建模。 仿真语言 专用的仿真语言,如GPSS、Simscript、SLAM以及SIMAN,它们为大多数人使用的各类仿真提供了一个更好的框架。然而,人们还需要花费相当多的时间来学习这些仿真语言的特征及如何有效的使用它们,而且,使用者还必须面对其可可、严格的语法要求。

系统建模与仿真

系统建模与仿真 姓名宋佳 学号142340288 学院光电信息与计算机工程学院专业仪器科学与技术 指导教师陈晓荣老师 完成日期2014年12月

第一题 用向量输入积分器的方法表示Lorenz 方程的SimuLink 模型,并进行仿真运算,比较和原来SimuLink 的差异。 解: 根据洛仑兹(Lorenz )方程可如式(1-1),(1-2),(1-3)所示。 '11238**3 x x x x =-+ (1-1) '23220()x x x =- (1-2) '3231230**x x x x x =-- (1-3) 上述方程在SimuLink 中进行仿真,仿真时需对每个微分引入一个积分器,共引入三个积分器,积分器的输出就是该状态变量(x 1,x 2,x 3)。在SimuLink 中搭建的模型如图1所示。 图1 向量输入积分器模型 图中,integrator0~2分别为三个积分器,三个状态分别为状态量x 1,x 2,x 3,将三个状态 量送给Scope 显示输出。分别设x 1(0)=30,x 2(0)=20,x 3(0)=20,仿真时间为0~20,用ode45求解,运行仿真后得到其效果图如图2所示。图2中黄色曲线为x1状态曲线,其余两条曲线为小x2和x3对应的状态曲线。+

图2 系统仿真效果图 第二题 参考下图3 SimuLink模型试分析是否含有代数环,试着进行仿真练习,并分析如果存在代数环,是否影响仿真结果。 图3 参考SimuLink模型 解:此SimuLink模型中不存在代数环. 当方程两边都出现同一个变量时,即产生了代数环。此SimuLink模型中不存在代数环。代数环存在的充分必要条件是:存在一个闭合路径,该闭合路径中的每一个模块都是直通模块。所谓直通,指的是模块输入中的一部分直接到达输出。在SimuLink中进行仿真,假设输入信号为单位阶跃信号.建立如图4所示的仿真模型。 图4 仿真模型

系统工程案例分析

实例五某台资电子加工企业生产能力扩充决策分析 ——案例分析该案例以某台资电子加工企业苏州厂为例,在缺少对市场和行业 充分分析且组织管理较混乱的情况下,为产生最佳经济效益,加强 管理,提升产品质量和树立良好的公司形象,而对其生产能力扩充 问题展开研究。 我认为案例值得学习的地方就是作者把对复杂的生产能力的衡量 转化为某种机器或生产线可利用的时间数,由此计算出实际的工时。不同的的产品在生产线上的理想加工时间是可以确定的,即为机器 周程时间。由机器的周程时间经过一定的放宽,对应的实际标准工 时可推算出来,这样,生产线可利用的工时即可以代表相应的生产 能力。 对企业的生产能力分析作者采用了决策分析方法。生产能力的扩 充是生产性企业的大事,关系着企业的生存与发展,有必要进行周 密的分析、科学的决策。决策分析法可以满足这些要求。 决策分析的程序分为六步:明确决策的目标、收集和分析相关信息、预测和分析未来、拟定各种可行方案、方案的评估与优选、方 案的实施和控制。在对苏州厂的行业宏观环境、竞争环境、设备投资、人力资源状况、市场开发状况和财务状况进行分析后,认为稳 步增长是苏州厂的发展战略。其后作者对生产能力扩充决策的决定 性因素进行了分析,由于加工单价、负荷工时和人力成本等决定生 产能力扩充利润的因素都具有不确定性,因此需要建立模型来分析

和评估决策。 通过分析,提出了三个备选方案,并计算出基本目标利润:扩充 两条SMT生产线,基本能完成可能的负荷,基本目标利润为668万元;扩充一条SMT生产线,不能完成的负荷其SMT工序段外包,基本目标利润为628万元;不扩充生产线,不能完成的负荷其SMT工 序段外包,基本目标利润为588万元。设定负荷、人力成本为假设 的随机变量,在Excel的加载宏中加载入水晶球软件,在水晶球视图中运行设定的模型,对各个决策方案的输出值进行比较分析。 最后综合各决策方案预测值分布的输出信息,即分析频数图、 统计描述数据和灵敏度图得出结论,三种方案的优劣顺序依次为: 扩充1条SMT线方案、扩充2条SMT线方案、暂不扩充生产线方案。 该案例中对复杂问题衡量方式的转化对于我将来的不论是在写 论文还是实际生活中都有很大的启示,在面对难以解决的问题时可 以换种思维,换一个角度,化不可能为可能。其次,该案例在对决 策影响因素分析时考虑了可能的各个方面,非常全面而且详细,这 样层层分析出来的结论才会更有说服力!

恒温恒湿系统仿真模型说明

恒温恒湿空调系统控制仿真模型说明 一、 控制对象简化及数学模型 1、房间模型 为了更突出所研究的问题,将房间简化为一个二阶惯性环节。假设房间内部为温度均匀的空间,不考虑由送风温差而导致的局部温度不同;房间围护结构有一定的热惯性,假设围护结构温度均匀。 房间内空气的热微分方程为:Q t t KF t t cG d dt c w r +-+-=)()(sup ρτ (1) 墙壁微分方程为:)()(w w a w w w w t t KF t t F K d dt c -+-=τ (2) 其中,tw 为房间墙壁内表面温度。K 为房间内空气与墙面换热系数,F 为换热面积。Q 为房间产热量,产热量在5000W 附近随即变化,t sup 为送风温度,G 为送风量G =3000m 3/h 。送风量恒定不变。t a 为房间墙内某点温度,可以认为在仿真计算期间该点温度为常数。K w 为墙面与墙内参照点间的换热系数,F w 为换热面积。r r r r V C c ρ=、w w w w V C c ρ=分别为空气和墙壁的惯性参数。 将方程(2.1)、(2.2)分别进行拉式变换得到 1sup +++++=s KF cG c KF cG Q KFt t cG t r a ρρρ (3) 1++++=s KF F K c KF F K KFt t F K t w w w w w a w w w (4) 设房间内空气时间常数为T r ,s KF cG c T r r 300=+=ρ 又令2 =KF cG ρ、150011=+KF cG ρ, 设墙壁时间常数为s KF F K c T w w w w 300=+=,令5=KF F K w w , 则(1)、(2)分别变为: Q t t t d dt T w r 150013132sup ++=+τ (5)

系统工程实验层次分析参考实例

系统工程实验——层次分析法参考实例 交通是关系到我们每一个人的事情,在交通工具选择中,如果按经济比较方法,由于定性和定量因素之间没有统一的度量尺度,也未考虑定性、定量因素间的相对重要性,因此难以判断,而应用层次分析法能够较好地弥补这些不足。层次分析法需要大量的运算过程,如果没有合理工具的支持也将是一个繁琐复杂的过程,而简单通用的软件系统(如EXCEL)就能够灵活地应用于层次分析法的运算中,大大简化计算时间,提高分析效率。 本实验将结合个人的具体情况,在EXCEL系统中,应用层次分析法选择你回家时最优的交通工具。 1.明确问题,建立系统的递阶层次结构模型。 常用的交通工具有汽车、火车、飞机和轮船。 根据对交通工具选择因素进行分析,各种备选方案的影响因素主要包括安全、快捷、方便、经济、舒适等几个方面。具体构建交通工具选择的递阶层次结构模型。 2.建立各层次判断矩阵。 依据个人的具体情况和个人主观判断,比较每一层次内阁因素对上一层次有关因素的相对重要性,各因素之间逐对地进行两两比较判断,再根据实验原理中给出的九级标度法将这些结果定量化,从而构建比较判断矩阵。 本实验共构建6个判断矩阵。 把每个判断矩阵表示在EXCEL中。步骤举例如下: (1)新建EXCEL文档,取名为“层次分析法应用实验”。 (2)输入判断矩阵,为使画面清晰,可设置单元格格式。 把工作表中网格去掉。工具→选项,打开选项窗口,取消“网格线”,如下图:

选择判断矩阵所在单元格,设置单元格边框。 选择判断矩阵数值所在单元格,设置单元格数字类型为分数。如下图:

依据以上的方法建立本实验中的六个判断矩阵,并输入到EXCEL系统中。各方案针对“安全”指标的判断矩阵举例如下:

系统仿真及其Matlab实现

系统模拟及其Matlab实现 系统模拟(亦称系统仿真)是指通过建立和运行系统的数学模型,来模仿实际系统的运行状态及其随时间变化的规律,以实现在计算机上进行试验的全过程。这是近30年来发展起来的一门新兴技术学科。实际对象通常是社会、经济、军事等复杂系统,一般都不能通过真实的实验来进行分析、研究。因此,系统模拟技术就成为十分重要甚至必不可少的工具。本章在介绍系统模拟的概念以及一般原理、方法和步骤的基础上,主要介绍三种基本 的模拟方法及其模型, Monte Carlo)模拟可以具体了解系统模拟的基本原理及方法,排队模型体现了离散事件系统模拟的特点与规律,而系统动力学模拟则是一种可以广泛应用于各个领域的连续系统模拟方法。 1 系统模拟概述 (1)系统模拟的概念 系统模拟(亦称系统仿真)是近30年来发展起来的一门新兴技术学科。模拟(simulation)就是利用模型对实际系统进行试验研究的过程。实际对象通常是社会、经济、军事等复杂系统,一般都不能通过真实的实验来进行分析、研究。因此,

系统模拟技术就成为十分重要甚至必不可少的工具。系统模拟是对实际系统的一种模仿活动,也就是利用一个模型,通常是数学模型,来模仿实际的事物发展变化的规律。 系统模拟的确切概念可以表述如下:系统模拟是指通过建立和运行系统的数学模型,来模仿实际系统的运行状态及其随时间变化的规律,以实现在计算机上进行试验的全过程。在这个工程中,通过对模拟运行过程的观察和统计,得到被模拟系统的模拟输出参数和基本特性,以此来估计和推断实际系统的真实参数和真实性能,为真实系统问题的决策提供科学依据。 首先,系统模拟是一种有效的实验手段,它为一些复杂系统创造了一种柔性的计算实验验环境,使人们有可能在短时间内从计算机上获得对系统运动规律以及未来特性的认识。 第二,系统模拟实验是一种计算机上的软件实验,因此他需要较好的模拟软件(包括模拟语言)来支持系统的建模和模拟过程。 第三,模拟的输出结果是在模拟过程中由模拟软件自动给出的。 第四,一次模拟结果只是对系统行为的一次抽样,因此一项模拟研究往往由多次独立的重复模拟组成,所得到的模拟结果也只是对真实系统进行具有一定样本量的模拟实验的随机样本。因

系统建模与仿真实验报告

实验1 Witness仿真软件认识 一、实验目的 熟悉Witness 的启动;熟悉Witness2006用户界面;熟悉Witness 建模元素;熟悉Witness 建模与仿真过程。 二、实验内容 1、运行witness软件,了解软件界面及组成; 2、以一个简单流水线实例进行操作。小部件(widget)要经过称重、冲洗、加工和检测等操作。执行完每一步操作后小部件通过充当运输工具和缓存器的传送带(conveyer)传送至下一个操作单元。小部件在经过最后一道工序“检测”以后,脱离本模型系统。 三、实验步骤 仿真实例操作: 模型元素说明:widget 为加工的小部件名称;weigh、wash、produce、inspect 为四种加工机器,每种机器只有一台;C1、C2、C3 为三条输送链;ship 是系统提供的特殊区域,表示本仿真系统之外的某个地方; 操作步骤: 1:将所需元素布置在界面: 2:更改各元素名称:

如; 3:编辑各个元素的输入输出规则: 4:运行一周(5 天*8 小时*60 分钟=2400 分钟),得到统计结果。5:仿真结果及分析: Widget: 各机器工作状态统计表:

分析:第一台机器效率最高位100%,第二台机器效率次之为79%,第三台和第四台机器效率低下,且空闲时间较多,可考虑加快传送带C2、C3的传送速度以及提高第二台机器的工作效率,以此来提高第三台和第四台机器的工作效率。 6:实验小结: 通过本次实验,我对Witness的操作界面及基本操作有了一个初步的掌握,同学会了对于一个简单的流水线生产线进行建模仿真,总体而言,实验非常成功。

经典的连续系统仿真建模方法(实验报告)

实验一经典的连续系统仿真建模方法 一实验目的: 1 了解和掌握利用仿真技术对控制系统进行分析的原理和步骤。 2 掌握机理分析建模方法。 3 深入理解阶常微分方程组数值积分解法的原理和程序结构,学习用Matlab 编写 数值积分法仿真程序。 4 掌握和理解四阶Runge-Kutta 法,加深理解仿真步长与算法稳定性的关系。 二实验原理: 1非线性模型仿真 () () ??? ???? ???????-=-+=221122112111H H A dt dH H Q u k A dt dH d u ααα ?? ? ?????????????+?????????????? ??? ??? --=?d u Q u A A k H H AR AR AR H 001110 12121212 三实验内容: 1. 编写四阶Runge_Kutta 公式的计算程序,对非线性模型(3)式进行仿真。 (1)将阀位u 增大10%和减小10%,观察响应曲线的形状; (2)研究仿真步长对稳定性的影响,仿真步长取多大时RK4 算法变得不稳定? (3)利用MATLAB 中的ode45()函数进行求解,比较与(1)中的仿真结果有何区别。 2. 编写四阶Runge_Kutta 公式的计算程序,对线性状态方程(18)式进行仿真 (1)将阀位增大10%和减小10%,观察响应曲线的形状; (2)研究仿真步长对稳定性的影响,仿真步长取多大时RK4 算法变得不稳定? (4)阀位增大10%和减小10%,利用MATLAB 中的ode45()函数进行求解阶跃响 应,比较与(1)中的仿真结果有何区别。 四程序代码: 龙格库塔: %RK4文件 clc close H=[1.2,1.4]';u=0.55; h=1; TT=[]; XX=[]; fori=1:h:200

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