仿真课件

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仿真技术概述PPT课件

系统
建立数学模型
仿真实验
结果分析
模型
计算机
建立仿真模型
2021/3/12
图1.1 计算机仿真三要素关系图
4
2、基本步骤
• 包括三个基本的内容：建模
仿真实验
结
果分析
问题的阐述
设置目标
建立模型
编程序
否验证正确与否
否
是
确认
是
仿真实验设计
运行分析
2021/3/12
输出结果
图1.2 计算机仿真程序流程
5
第二节仿真的分类
• 在非工程系统中（如社会、管理、经济等系统），由于其规模及复杂程度巨大，直接实验几乎不可能，这时通过仿真技术的应用可以获得对系统的某种超前认识。
2021/3/12
13
三、仿真技术的发展趋势
1、硬件方面：基于多CPU并行处理技术的全数字仿真将有效提高仿真系统的速度，大大增强数字仿真的实时性。
2、数字仿真：采用数学模型，在数字计算机上借助
于数值计算方法所进行的仿真实验。60年代
2021/3/12
7
• 计算与仿真的精度较高。理论上计算机的字长可以根据精度要求来“随意”设计，因此其仿真精
度可以是无限，但是由于受到误差积累、仿真时间等因素影响，其精度也不易定得太高。
• 对计算机控制系统的仿真比较方便。仿真实验的自动化程度较高，可方便地实现显示、打印等功能。
2、安全
• 某些系统（如载人飞行器、核电装置等），直接实验往往会有很大的危险，甚至是不允许的，而采用仿真实验可以有效降低危险程度，对系统的研究起到保障作用。
2021/3/12
12
3、快捷

《仿真教学精)》PPT课件

• 上图表示当温度为45度、磁能为45瓦时，输出干度为约70个单位。左右拉动界面中的两支红线，拉到欲选的近似值，右边图顶显示相应的干度结果。 • 上图中选菜单View, 选择Surface，弹出一新界面Surface Viewer，如下图所示。
注意将鼠标箭头放置图内，移动鼠标可得到不同角度的视图，如下图所示。
四、模糊逻辑工具箱仿真结果 • 模糊规则浏览器用于显示各条模糊控制规则对应的输入量和输出量的隶属度函数。通过指定输入量，可以直接的显示所采用的控制规则，以及通过模糊推理得到相应输出量的全过程，以便对模糊规则进行修改和优化。 • 所有规则填入后，选菜单View, 选择Rules,弹出一新界面Rule Viewer，如下图所示。
模糊控制模块
• 在Matlab中仿真，可以看到出现一个水箱模型的仿真动画窗口。该动画由一个S函数 “animtank.m”实现。从动画中，可以观察到实际系统的水位跟随殊荣的要求水位信号变化。

Hale Waihona Puke 如果对S函数的实现感兴趣，可以键入命令open animtank（或edit animtank）来查看 “animtank.m”文件
• 在Simulink编辑窗口左边的模块浏览区可以看到在水箱仿真系统中包括水箱子模型、阀门子模型及 PID 控制子模型。直接在浏览区中点击或右键点击它们，并在弹出菜单中选择“look under mask”，可以看到这些模块实现的细节结构，如图所示。
• 这里暂时不讨论具体的系统模型的构造问题，我
们可以先在这个已经建立好的系统模型上进行修改，体验模糊逻辑与仿真环境结合使用的优势。 • 对于仿真模型系统中已经建立的水箱模块、阀门模块以及动画仿真显示模块可以直接使用，这里我们重点讨论与模糊推理系统设计问题相关的模糊系统变量 tank （即 MATLAB 的模糊逻辑推理系统）。在 MATLAB 命令窗口中键入命令 fuzzy tank ，就可以开始对模糊系统 tank 进行

第3章Proteus的虚拟仿真工具ppt课件全

❖ 2. 编辑单频率调频波发生器 ❖ (1) 双击原理图中的单频率调频波发生器符号，出现
第3章 Proteus的虚拟仿真工具ppt 课件（全）
❖ 单频率调频波发生器的属性设置对话框，如图3-15 所示。
❖ 其中，主要参数说明如下： ❖ Offset：电压偏置值。 ❖ Amplitude：电压幅值。 ❖ Carrier Freq：载波频率fC。 ❖ Modulation Index：调制指数MDI。 ❖ Signal Freq：信号频率fS。 ❖ 经调制后，输出信号为
❖ 1. 放置单频率调频波发生器 ❖ (1) 在Proteus ISIS环境中单击工具箱中的
“Generator Mode”按钮图标，出现如图3-1所示的所有激励源名称列表。
❖ (2) 用鼠标左键单击“SFFM”，则在预览窗口出现单频率调频波发生器的符号。
❖ (3) 在编辑窗口双击，则单频率调频波发生器被放置到原理图编辑界面中，可使用镜像、翻转工具对其位置和方向进行调整。
❖ (5) 示波器显示的图形如图3-6所示。
SINE SOURCE 1
A
B
SINE SOURCE 2
C
D
图3-5 正弦波信号发生器与示波器的连接
图3-6 示波器显第示3章的正Pro弦teu波s的信虚号拟波仿真形工具ppt
课件（全）
3.1.3 脉冲发生器
❖ 脉冲发生器能产生各种周期的输入信号，如方波、锯齿波、三角波及单周期短脉冲。
❖ 下面我们结合电路分析实例，对Proteus VSM 下的虚拟仿真仪器和工具逐一介绍。
第3章 Proteus的虚拟仿真工具ppt 课件（全）
3.1 激励源
❖ 激励源为电路提供输入信号。Proteus ISIS 为用户提供了如表3-1所示的各种类型的激励源，允许对其参数进行设置。

HSPICE仿真课件

2013-11-04
13
输入输出文件
2013-11-04
14
数量级的工程符号
2013-11-04
15
输入文件的例子
2013-11-04
16
输入文件的例子
2013-11-04
17
HSPICE的输入输入行格式
• 文件名、语句、等式的长度不能超过256字符； • 上标和下标将被忽略； • 对英文字符大小写不敏感 • 用加号（+）表示续行，此时加号应该是新续之行的第一个非空格字符； • 星号（*）和美圆符号（$）可以引出注释行，但*必须是每行第一个字母，而$一般跟在一个语句后，并与语句有至少一个空格。
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23
HSPICE的语句使用子电路
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HSPICE的语句 .model引导模型说明语句
• .MODEL 模型名元器件类型 • 例如：nmos模型 • .model mod1 nmos VTO=1.0 KP=4.5E-5 +LAMBDA=0 GAMMA=0.4 TOX=1.0E-7 +NSUB=4.0E+15 LD=0.06U CJ=2.0E-4 MJ=0.5 +CJSW=2.0E-10 MJSW=0.4 CGSO=1E-10 +CGDO=1E-10 CGBO=2E-9 元器件参数
En
数字集成电路理论与设计
刘涛
E-mail: ttlyz@
2013-11-04 1
声明
本课件所引用任何素材，包括但不限于文字图片等，其版权均归原作者所有，这里不一一列出，一并致谢！
2013-11-04
2
第四章 SPICE与MOS管模型

matlab仿真讲稿4 PPT课件

www.art-1co0m.co.kr
Company Logo
脉冲激励响应函数impulse() – 绘制响应曲线。
impulse(sys, t)
– 不画图，通过函数返回值得到响应的相关数据。 [y,x,t]=impulse(sys,t) [y,x]=impulse(sys,t) y=impulse(num,den,t)
Copyright © by ARTCOM PT All rights reserved.
www.art-co3m.co.kr
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将系统的特征方程式写成：胡尔维茨行列式可列写为：
在an＞o的情况下，系统稳定的充要条件为：上述行列式的各阶主子式均大于零，即
Copyright © by ARTCOM PT All rights reserved.
0 1 0 0
2]，系统的输入为单位阶跃函数，求有初始条件的零输入响应曲线和总的
输出响应曲线。
A=[-2 -2.5 -0.5;1 0 0;0 1 0]; B=[1;0;0]; C=[0 1.5 1]; D=0; G=ss(A,B,C,D); t=0:.2:100; step(G,t) hold on y1=step(G,t); y=initial(G,[1 0 2],t); plot(t,y) xlabel('t'); ylabel('y')
www.art-com.co.kr
1.2 MATLAB判断稳定性的方法
Company Logo
ⅱ直接判别。直接求根
1.2 MATLAB判断稳定性的方法如果我们只对绝对稳定性感兴趣，可使用代数判据 ⅰ把胡尔维茨行列式作为一个矩阵a输入。 ⅱ用下列语句计算出各阶行列式的值： [m,n]=size(a) for i=1:n b=a(1:i,1:i) h(i)=det(b) end • 求闭环特征方程的根。roots() • 为零极点模型，看极点是否在s右半平面。 • 对状态空间形式（闭环），求A阵的特征值eig(A)。 • 求解Lyapunov方程，命令格式为x=lyap(A,B,C)。

comsol培训的仿真实例课件

模型向导
帮助取消完成
选择空间维度
MSOL
选择物理场选择求解按案 6为选定物理场预置求解流体传热thu管中传热(hp) 地态)用生物传热(0海夹传热(htsh) 定制求解电题热其然附加求蝶额动括巨林Ⅲ 热电效应物理场列数：光掌 2. 电流(ec3)等商子体后国体传热 (h3)多物通场物理场列表：电燃热源(emh3)边界电磁热潭(bemh3)电流(ec2) 温卖规合(x3)4.Multiphysics物理场翻助臧COMSOL
OMSOL
293 K
热膨胀：应力-应变
内部热载荷根据温度自动计算
固定约束
固定约束
OMSOL
· 扩展-参数化扫描几何一三维非线性强耦合模型· 添加更多物理场- 添加瞬态效应
·计算得到电势、温度和位移
结果：微阻梁
OMSOL
建模过程
· Microresister
MSOL
三维
一维
零维
· 选择模型向导；三维：
· 几何模型如图所示：
几何
OMSOL
文件主屏幕组增加组件件 1 、模型
定义P₁ 参数a= 变量f(x)函数定义
几何物理场网格导入coLiveLink, 构建所有几何
求解结果增加材料浏览材料
最近的材料COMSOL 材料库4 基本材料AirAcrylic plasticAlumina中Aluminum 3003-H18中Aluminum 6063-T83中AluminumAmerican red oakBeryllium copper UNS C17200 中Brick中Cast ironConcreteCopperFR⁴(Circut Board)

《Proteus虚拟仿真软件应用课件PPT电子版》

Proteus可以用于设计和仿真各种电子产品，如手机、电脑和嵌入式系统。
教育培训
Proteus提供了直观的仿真环境，可用于教学和培训学生电路设计和调试的技能。
自动化控制
它可以模拟和调试各种自动化控制系统，如工业控制和家庭自动化。
研究开发
从概念验证到原型开发，Proteus是研究和开发电路的重要工具。
元件库管理的模块，可以导入和管理各种元件库。
Proteus虚拟仿真软件的设计流程
1
需求分析
明确电路设计的需求和目标。
电路设计
2
根据需求设计电路原理图和PCB布局。
3
仿真验证
使用Proteus进行电路仿真和调试。
Proteus虚拟仿真软件的电路模拟
Proteus可以模拟各种电路行为和性能，如电压、电流、功率等参数的模拟分析，以及时域和频域的信号仿真。
《Proteus虚拟仿真软件应用课件:PPT电子版》
Proteus虚拟仿真软件是一款强大的电子设计自动化软件，可广泛应用于电路设计、仿真和调试等领域。它提供了丰富的功能和直观的图形界面。
Proteus虚拟仿真软件的优点
1 高效性
通过虚拟仿真技术，可以快速验证和调试电路设计，提高工作效率。
2 可靠性
Proteus虚拟仿真软件的安装步骤
1. 下载Proteus软件安装包。 2. 运行安装程序，并按照提示进行安装。 3. 完成安装后，启动Proteus软件。
Proteus虚拟仿真软件的主要功能
1 电子电路仿真
可以模拟和调试各种类型的电子电路，如模拟电路和数字电路。
2 PCB设计
支持电路板设计和布局，提供了丰富的元件库和布线工具。
3 仿真调试

仿真ppt课件

需要注意两种运行方式的一致一般要求实时运行
15
3.2.4 人在回路仿真
特征
专为操作人员的操作技能训练或指挥人员的指挥决策能力训练而建立的仿真系统或用于有人操纵的系统的设计、实验和评估
要求建立能够生成人的感知环境的各种物理效应设备，包括生成视觉、听觉、触觉、动感、力感等的设备，如视景系统、音响系统、运动系统、操纵负荷系统、头盔、数据手套等
符合仿真模型的基本属性便于分析研究、参数优化具备良好的人机交互界面
20
逆向仿真建模
黑盒子
已知输入与输出，不知系统的内部结构
假定模型仿真实验修正仿真模型
21
仿真实验过程
22
仿真实验分级
23
仿真的实现步骤
问题的提出模型的建立数据需求模型转换论证和计划实验分析结果修改和完善模型实施和文档系统维护
分布交互仿真(distributed interactive simulation, DIS)
现时常用的多平台仿真系统用于复杂系统的设计、制造及在作战仿真
环境下进行产品性能的评估等
4
3.1.3 分布交互仿真发展的3阶段
第一阶段
20世纪80年代美国国防部启动的联网仿真 SIMNET
第二阶段
世界上最好的课堂在老人的脚下.
Having a child fall asleep in your arms is one of the most peaceful feeling in the world. 让一个孩子在你的臂弯入睡,你会体会到世间最安宁的感觉.
Being kind is more important than being right. 善良比真理更重要.

14.仿真分析ppt课件

12
Solidworks 2018
13
Solidworks 2018
• |Step2测量 • 单击【标注专家管理器】标签栏中的【TolAnalyst】按钮，弹出【测量】
属性管理器，在【从此处测量】选项组中选择绘图区中模型的底面，在【测量到】选项组中选择模型的顶面，按住鼠标左键将鼠标拉动到合适的点，释放鼠标左键，屏幕上将出现相应的测量数值，同时【信息】属性栏中将显示“测量已定义。从可用选项中作选择或单击下一步”文字提示，代表已经获得测量的数值，如图14-8所示。
32
Solidworks 2018
• （3）单击【确定】按钮，可以通过【添加夹具】按钮定义多个约束条件，如图14-34所示。
• 单击【下一步】按钮，进入下一步骤。 • |Step3应用载荷 • （1）选择【载荷】选项卡，出现应用载荷界面，如图14-35所示。 • （2）单击【添加压力】按钮，弹出【压力】属性设置框。 • （3）在图形区域中单击模型的圆柱面，如图14-36所示，单击【选定
• 单击【运行模拟】按钮，进行分析运算，如图14-25所示。分析进行时，将动态地显示分析进度，如图14-26所示。
25
Solidworks 2018
26
Solidworks 2018
27
Solidworks 2018
14.2.5 查看结果
• 在【结果】属性管理器上显示出计算的结果，并且可以查看当前的材质、约束和载荷等内容，
的方向】文本框，并选择模型的上表面，输入压力数值[32000000]，单击【确定】按钮，完成载荷的设置，最后单击【下一步】按钮。
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Solidworks 2018
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Solidworks 2018

安全模拟与仿真教学课件PPT

随流体运动的无穷小微团模型
积分形式与微分形式的重要注释
空间位置固定的有限控制体模型
t
dV
V
V
S
dS
0
随流体运动的有限控制体模型
D Dt
V
dV
0
空间位置固定的无穷小微团模型 V 0 t
随流体运动的无穷小微团模型
积分形式与微分形式的重要注释
积分形式的方程允许出现间断，微分形式的方程要求流动参数是连续的。因此，积分形式的方程比微分形式的方程更基础、更重要。在流动包含真实的间断（如激波）时，这一点尤其重要。
物质导数当地导数迁移导数
人进入山洞，洞内温度比洞外温度低，正经过洞口向里进时，同时被雪球击中。
洞内温度比洞外温度低所引起的温降被雪球击中所引起的温降
迁移导数当地导数
总的温降
物质导数
物质导数（运动流体微团的时间变化率）
物质导数全微分：对时间的全导数：
物质导数（运动流体微团的时间变化率）
动量方程
表面力的两个来源： 1）压力 2）粘性力
动量方程
粘性力的两个来源：
1）正应力 2）切应力
动量方程
切应力：与流体剪切变形的时间变化率有关，如下图中的xy
动量方程
正应力：与流体微团体积的时间变化率有关，如下图中的xx
动量方程
作用在单位质量流体微团上的体积力记做 f ，其X
方向的分量为 fx
空间位置固定的有限控制体模型
空间位置固定的有限控制体模型
通过控制面S流出控制体的净质量流量
＝控制体内质量减少的时间变化率
V
S
dS
t
dV
V
或
t

模拟仿真课件

• “事件”往往发生在随机时间点上，亦称为随机事件，因而一般都具有随机特性
• ★系统的状态变量往往是离散变化的 • 系统的动态特性很难用人们所熟悉的数学方程形式描述
• ★研究与分析的主要目标是系统行为的统计性能而不是行为的点轨迹。
计算机仿真
• 计算机仿真技术是一门利用计算机软件模拟实际环境进行科学实验的技术. – 它是以数学理论为基础，以计算机和各种物理设施为设备工具，利用系统模型对实际的或设想的系统进行实验仿真研究的一门综合技术. – 它已经成为对许多复杂系统进行分析、设计、实验、评估的必不可少的手段.
• 优化设计
2.仿真的目的或作用
– 预测系统的性能和参数
• 经济性
– 采用物理模型或实物实验，花费巨大。
– 采用数学模型即计算机数学仿真可大幅度的降低成本并可重复使用。
• 安全性
– 载人飞行器和核电站的危险性不允许。
• 预测性
– 对于非工程系统，直接实验不可能，只能采用预测的方法。（天气预报）
• 离散事件系统，时间的发生过程在时间和空间都是离散的. 各事件发生以某种顺序或某种条件下发生，具有随机性. 经典概率论，数理统计和随机过程理论为这类系统提供理论基础.
8
• 与连续系统的主要区别在于：
• 状态变化发生在随机时间点上这种引起状态变化的行为称为“事件”，因而这类系统是由事件驱动的；
4. 卫生及教育系统：如医院模型，医药物资管理、医疗救护车的布局和调度、医院人员安排、学校区域模型、图书馆作业设计、大学财务和作业预测等。
5. 资源管理系统：如国家人力调节系统、自然资源安排、水利资源开发等。
6. 服务系统：如银行出纳作业安排、文书档案处理系统设计、通信系统设计、信息系统设计、保险人员雇用决策等。

仿真与虚拟教学ppt课件

模型准备
了解实际背景搜集有关信息
明确建模目的掌握对象特征
形成一个比较清晰的‘问题’
模
针对问题特点和建模目的
型
作出合理的、简化的假设
假
设在合理与简化之间作出折中
模用数学的语言、符号描述问题
型
构
发挥想像力
使用类比法
成
尽量采用简单的数学工具
在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确
建模举例：走路步长的选择
在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确
s
在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确
在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确
二、传递函数描述
若系统的初始条件为零，即系统在t = 0时已处于一个稳定状态，也就是说y与u的各阶导数初值为零，那么对（1）式两边取拉氏变换后可得：
s nY(s)+a1sn-1Y(s)++an-1sY(s)+anY(s)=c0sn-1U(s)+c1sn-2U(s)++cn-1U(s)
稍加整理后可得：
要指出的是一个系统的数学模型不是唯一的。要求的近似程度不同，数学模型也有所不同。
模型的简化性和准确性是建立系统数学模型时经常要考虑的问题，必须根据实际情况作出正确处理。

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系统仿真工作流程
１）系统定义２）构造模型３）数据准备４）模型的转换５）模型运行６）分析并评价仿真结果
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第1章概论
1.４系统仿真系统仿真工作流程
系统定义否
是否用仿真？
是
构造模型
用其它方法研究
数据准备
修改模型并确认
模型转换
模型运行修改模型的策略或参数，或作一次重复运行是
分析并评价仿真结果否
19
第1章概论
1.３系统模型
模型的分类
根据模型的表示方式将模型分成物理模型、数学模型和混合模型物理模型建立方法：基本原理：相似法
1、模型与原型几何相似。 2、模型和原型的现象应属同一类的性质，可用同一物理关系或微分方程式描述。 3、模型和原型方程中响应的同名物理量应相似。 4、模型和原型的同名已定的相似准则在数值上应相等。 5、模型与原型的初始条件和边界条件必须相似。 6、模型材料尽量与原型相同，且性能稳定。
16
第1章概论
1.２研究机械系统动态特性和动态设计意义
研究机械系统动态设计意义
实用中如何处理？
静态设计处理方法: 通过动载系数α来保证设计的可靠性，它认为 {FT } = α{F} =α[k]{y}= [k]{yT} 形成所谓静动态设计。静动态设计本质上仍属于一种保守却不保险的静态设计。静动态设计的安全系数将载荷、材料寿命、应力分布，特别是应力集中全包括在一个系数α中，结果导致结构设计成为宏观保守与局部危险相结合的产物。
我们可以用计算机根据一个地区的气候模拟出当年此地水草的情况就可以预测出是否有鼠疫要发生。
30
第1章概论
1.４系统仿真系统仿真举例
举例2：三峡水利工程的安全问题
31
第1章概论
1.４系统仿真系统仿真举例
举例2：三峡水利工程的安全问题三峡水库总库容393 亿立方米，总装机容量1820万千瓦，将是世界上最大的水电站。但是三峡的安全问题是一个很重要的问题，我们不可能等到建好后再看它的安全性，用计算机仿真就可以很好的解决这一问题。
第1章概论
1.４系统仿真系统仿真举例
举例１：疾病的检测和预报。
29
第1章概论
1.４系统仿真系统仿真举例
举例１：疾病的检测和预报。鼠疫如此让人恐怖，那么有没有什么好的预测方式呢？计算机仿真就是一个很好的预测方法。研究发现，鼠疫是由老鼠身上一种特殊的跳蚤传播的。跳蚤的多少决定是否发生鼠疫跳蚤老鼠水草
研究机械系统动态特性意义
第一、提高机械系统的精度
第二、提高机械系统多功能要求
第三、节约能源，促进环保第四、提高安全性、可靠性
11
第1章概论
1.２研究机械系统动态特性和动态设计意义
研究机械系统动态特性常用方法
研究要解决的主要问题：稳定性，过渡过程品质（也就是系统的精度和快速性）
12
第1章概论
计算机仿真原理
翟华
邮箱：Jxzhaihuajx@
1
计算机仿真原理
第1章
概论
系统的定义和分类研究机械系统动态特性和动态设计的意义系统模型系统仿真
2
第1章概论
1.1系统的定义和分类
系统：具有特定功能的，彼此相互联系的若干要素的有机整体。系统特点：
第一，系统的整体性第二，系统的相关性第三，系统的功能性要以客观观点认识系统
1.２研究机械系统动态特性和动态设计意义
研究机械系统动态特性常用方法
研究要解决的主要问题：稳定性，过渡过程品质（也就是系统的精度和快速性）常用方法：１）微分方程法：时域中建立系统单输入单输出系统模型２）传递函数法：频域中建立系统单输入单输出系统模型３）频率响应法：以实验为基础，在频域中建立系统单输入单输出系统模型４）状态变量法：时域中建立系统多输入多输出系统模型
1、清晰性。一个大的系统由许多子系统组成，因此对应系统的模型也由许多子模型组成。相互耦合要少，结构尽可能清晰。 2、功能性。模型的建立应与系统最终研究的功能有关。对同一个系统，模型不是唯一的，研究的目的不同，构建的模型也不一样。 3、精密性。同一系统模型按其精密程度要求分许多级，对不同的工程，精密度要求不一样。对精密度要求低的系统，一些影响因素较小的环节可以忽略。但精密度要求高的系统，则必须将每一系统环节都容纳到模型中去。 4、集合性。有时要尽量以一个大的实体考虑对一个系统实体的分割。
否
模型是否有效？
结果是否充分？
是
结束
25
第1章概论
1.４系统仿真系统仿真举例
仿真反映出新的科学技术的时代特征,它的应用为各个领域带来新气象和成果。应用的领域有：航空管理, 飞机设计, 三峡的安全、生态, 医疗保险, 家居装修,பைடு நூலகம்发电厂的操作训练, 疾病的检测和预报。公交车的调度, 动画设计, 道路的修建, 国债的发行, 炼钢的温度估计, 飞行员训练，
第1章概论
1.４系统仿真系统仿真的应用
１）优化系统设计；２）对系统或系统的某一部分进行性能评价；３）节省经费；４）重现系统故障，作出安全评价；５）运行误差分析；６）训练系统操作人员；７）为管理决策和技术决策提供依据。
23
第1章概论
1.４系统仿真系统仿真的分类
１）用物理模型来模仿实际系统，通常称为“物理仿真” ２）用数学模型来研究实际系统，通常称为“数学仿真” ３）用计算机求解数学模型，模仿实际系统，称为“计算机仿真”；
20
第1章概论
1.３系统模型
数学模型建立方法：将现象的特征或本质给以数学表述的数学关系式
1、假说（假定条件）不仅能说明两三个事实，而且能说明许多事实； 2、建立在假说（假定条件）基础上的数学模型所预测的事物，必须使任何人都承认是成立的。比如牛顿的万有引力假说在说明天体的星球运行上是成功的。因为可以用它作成千年的潮汐表，且其正确性也被天文学者以外的人所承认。
17
第1章概论
1.３系统模型
模型的概念
为什么需要模型？
１）实际实验不可能；２）研究成本大；
３）系统正在设计中；
什么是模型？
模型是系统的另外一种表示，为了研究系统的目的而开发的，是系统内在联系及它与外界关系的一种描述。
18
第1章概论
1.３系统模型
系统仿真概念
使用模型研究实际系统的方法模型建立方法
21
第1章概论
1.３系统模型模型的应用
系统输入： U 动态系统：S 状态变量：X 系统输出： Y
1、分析。在给定U的未来值和X的现在值之后，则模型S可预测未来Y 的未来值。若系统模型是真实系统的准确描述，通过分析就可以预测系统的未来。 2、识别。给定U和Y的时间过程，通常根据在真实系统上进行的实验，求出一个模型S及其同U和Y相容的状态变量X。这就是科学实验的实质。显然一个“好的”模型是一个能够和多种多样的U和Y集合都相容的模型。 3、综合。给定U和一些期望的Y值，求出在U的作用下就会产生的Y和 S。 22
鼠疫的传播
27
第1章概论
1.４系统仿真系统仿真举例
举例１：疾病的检测和预报。 1346年，蒙古大将去攻打黑海边富庶的卡法城，久攻不下，这时蒙古军中发生鼠疫，士兵死亡无数，眼看就要无法而退了，这时蒙古将军想出一个方法，把死亡士兵的尸体用弹弩投入城中，迫使城中流行鼠疫，城门自然不攻而破。在城破时，一位意大利热内亚的富商，带着妻小和金银珠宝乘船逃了出來。他在地中海各国漂流很久，沒有国家敢收留他们，大家都害怕鼠疫的传染。最后回到家乡热內亚，他把所有的财富全部推在甲板上，对着守城的人说：“我离开卡法城已经六個月了，我若感染鼠疫早就死了，但我并沒有死，可见我并沒有瘟疫。假如你让我进城，甲板上的珠宝就是你们的。” 我们现在知道鼠疫是由老鼠身上的跳蚤传染的，通常老鼠躲在船底污秽处，人们不易察觉。热内亚人打开城门让这艘船进來后，鼠疫就从热内亚传播开来，传遍整个欧洲，包括北方的斯堪尼亚半岛都无法幸免。每天黃昏时有人推着独轮车，手里摇着铃喊着：“bring out the dead , bring out the dead..…”（把尸体拿出來，把尸体拿出來……）家家户户就把尸体搬出来丟到城外焚烧，说死尸如山是一点都不为过。 28 鼠疫肆虐欧洲一百多年，使得三分之一的人口死亡。
要以运动观点认识系统
要以功能观点认识系统
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第1章概论
1.1系统的定义和分类
系统的分类：
根据人为参与的情况：自然系统人造系统
如果按系统中起主导作用的状态变化是否连续：连续和离散两种系统
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第1章概论
1.1系统的定义和分类
系统的分类：系统中常用术语
系统
系统边界
一些具有特定功能相互之间以一定的规律联系着的物体所组成的总体．为了限制所研究问题涉及的范围, 用系统边界把所研究的系统与影响系统的环境区分开来. 系统的对象、系统的组成元素都可以称为实体．
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实体
第1章概论
1.1系统的定义和分类
系统的分类：系统中常用术语
属性
状态
属性反映实体的某些性质，它可以是文字型、数字型或逻辑型系统的状态是指在某一时刻实体及其属性值的集合导致系统状态变化的一个过程为活动．活动反映了系统变化的规律。
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活动
第1章概论
1.1系统的定义和分类
系统的分类：食堂系统中的术语分析
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活动
第1章概论
1.1系统的定义和分类
连续系统
若一个系统的状态随时间连续变化的，称为连续系统
数学表现形式：微分方程或状态方程组
差分方程或离散状态方程
离散系统

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