下载文档原格式
自动化控制系统的建模与仿真论文素材自动化控制系统的建模与仿真自动化控制系统建模与仿真是现代控制工程中非常重要的领域。
通过建立数学模型和使用计算机仿真技术，可以更好地理解和优化控制系统的性能。
本文将就自动化控制系统的建模方法、仿真技术以及在不同领域中的应用等方面进行论述。
一、建模方法在自动化控制系统中，建模是指将实际系统抽象为一种数学模型。
建模方法可以分为两种主要类型：物理建模和黑盒建模。
1. 物理建模物理建模是通过分析系统的物理特性和相互关系，基于物理定律和原理，构建系统的数学模型。
常用的物理建模方法包括：微分方程模型、状态空间模型和传递函数模型等。
2. 黑盒建模黑盒建模是根据实际系统的输入和输出数据，通过统计分析和数据挖掘等方法构建系统的数学模型。
常用的黑盒建模方法包括：神经网络模型、模糊逻辑模型和遗传算法模型等。
二、仿真技术仿真是指利用计算机模拟实际系统的行为和性能，以验证控制算法的有效性和系统的稳定性。
在自动化控制系统中，常用的仿真技术有离散事件仿真和连续仿真。
1. 离散事件仿真离散事件仿真是基于事件驱动的仿真方法，通过模拟系统中离散事件的变化，来推进仿真时钟。
离散事件仿真常用于对具有非线性和时变属性的系统进行建模和仿真。
2. 连续仿真连续仿真是基于时钟驱动的仿真方法，通过不断更新系统的状态和控制输入，来模拟系统的连续变化。
连续仿真常用于对具有线性和时不变属性的系统进行建模和仿真。
三、应用领域自动化控制系统的建模与仿真在各个领域都有广泛的应用。
1. 工业控制在工业生产中，自动化控制系统的建模与仿真可以帮助优化生产过程，提高生产效率和质量。
通过建立模型和仿真验证，可以选择合适的控制策略，降低能耗和生产成本。
2. 智能交通在智能交通系统中，自动化控制系统的建模与仿真可以模拟交通流量、信号控制和车辆调度等系统的行为。
通过仿真分析，可以优化交通流量，减少交通拥堵和事故发生率。
3. 机器人技术在机器人技术领域，自动化控制系统的建模与仿真可以帮助设计和优化机器人的动作规划和控制算法。
系统的建模与仿真摘要：系统的建模与仿真是一种现代的工程手段，可以帮助工程师在设计和测试新系统之前进行可靠的探索和预测。
本文将介绍系统建模和仿真的基本概念、实现方法以及其在各个领域的应用。
关键词：系统建模；仿真；探索；预测；应用一、引言系统的建模与仿真是一种现代的工程手段，可以帮助工程师在设计和测试新系统之前进行可靠的探索和预测。
系统建模是将现实中复杂的系统抽象为可以用计算机程序进行描述、分析和预测的数学模型；仿真是在计算机上通过运行建立的数学模型来模拟真实系统的行为。
系统建模与仿真的应用涉及到各个领域，例如，航空航天、汽车工业、制药业等。
本文将介绍系统建模和仿真的基本概念、实现方法以及其在各个领域的应用。
二、系统建模系统建模是将现实中复杂的系统抽象为可以用计算机程序进行描述、分析和预测的数学模型。
系统建模的目的是帮助工程师理解系统的行为，探索设计方案和调试错误。
系统建模的基本步骤包括：（1）确定系统的物理对象和变量系统的物理对象是指在系统中具有实际物理意义的元素，例如，机器上的零部件、航空器的传感器等；系统的变量是指描述系统中特定元素状态、性能或行为的测量值或变量。
（2）选择适当的数学模型根据所要研究的系统属性，选择适当的数学模型。
模型可以是基于物理学、数学、统计学或概率论等方面的。
相应的模型纲要应明确表明模型的输入和输出变量。
（3）根据模型的纲要建立模型使用适当的数学软件或编程语言来建立模型。
模型描述了系统元素之间的关系和动力学行为，并且可以为各种输入变量的不同值生成预测结果。
（4）验证模型准确度将模型与现实系统的行为进行比较，以评估模型的准确性。
三、仿真仿真是在计算机上通过运行建立的数学模型来模拟真实系统的行为。
根据仿真所关心的问题，可以将仿真分为过程仿真（process simulation）、物理仿真（physical simulation）和Agent仿真。
过程仿真是对系统过程活动的建模仿真；在物理仿真中，计算机正在模拟真实物体的运动和行为；代理仿真是指以一种状态轮廓来表示代理，仿真管理代理之间的相互作用和机械造作。
系统建模与仿真 结业论文学 院: 专 业: 学 号: 学生姓名: 指导教师:二0—四年九月电液位置伺服控制系统仿真摘要：运用系统建模与仿真技术，在 Simulink 的环境下对电液位置伺服控制系统进行数学建模，以PID 控制器作为控制模块，通过设置合理的参数，对所建立的电液位置伺服控制系统 数学模型进行仿真研究，得出仿真曲线，结合 Matlab/simulink 仿真模型，从而使系统稳定和满足系统精度要求。
关键词：系统建模与仿真电液位置伺服阀 PID Simuli nk机械自动化学院 机械工程1. 电液位置伺服阀简介当前的液压伺服控制技术已经能将自动控制技术、液压技术与微电子有机的结合起来控制工程网版权所有，形成新一代的伺服阀产品。
而随着电子设备、控制策略、软件及材料等方面的发展与进步，电液控制技术及伺服阀产品将在机、电、液一体化获得长足的进步。
电液伺服系统电液伺服系统是一种由电信号处理装置和液压动力机构组成的反馈控制系统。
最常见的有电液位置伺服系统、电液速度控制系统和电液力（或力矩）控制系统。
电液伺服阀主要用于电液伺服自动控制系统，其作用是将小功率的电信号转换为大功率的液压输出，通过液压执行机构来实现机械设备的自动化控制• YJ型电液伺服阀，结构上采用永磁动圈式力马达作为电器与机械转换，前置放大及功率均采用滑阀式结构，根据用途的不同而有不同的阀口形式•如电炉型，伺服型，分流型等.主油路可使用矿物油及水基液压液为介质•该阀结构简单紧凑，抗污染强，可靠性好，适用于冶金设备的多尘和高温环境• YJ74,86L型电液伺服阀主要用于冶金电弧炼钢炉，电渣炉，铁合金炉，有色金属矿热炉及化工电石炉等的电极升降自动调节系统.YJ74,86S,F 型可同用于柱塞缸或差动油缸为执行机构的伺服控制和同步控制系统。
1.1液压控制系统的原理液压控制系统的原理图如图 3.1所示。
从液压原理图可以看出，系统的液压油源是由液压泵、溢流阀、卸荷阀及精过滤器等组成。
系统建模与仿真在制冷空调系统中的应用城建学院暖通工程 272081404001 朱琴1、简述仿真技术的应用自20 世纪60 年代开始,仿真技术开始在制冷、空调领域开始得到应用。
经过几十年的发展,这种技术在该领域内得到了充分的研究和广泛的应用,对制冷空调系统的运行特性研究、产品技术创新起到了非常重要的作用。
传统的制冷、空调装置设计手段是开发研究人员提出一种系统方案,并制出相应的样机,然后在实验台上进行样机性能测试,通过实验对装置的可靠性和运行效率进行改进。
从理论上讲,实验改进方法是一种科学严谨的研究方法,但由于实验条件、测试精度、经济条件以及开发时间上的限制,使其无法对装置的实际运行进行较全面的预测和较理想的改进。
而仿真技术则可以帮助人们更有效地利用计算机手段最大限度地改进所研究系统的性能。
通过计算机仿真,原来需要在实际装置上进行的实验,很多就可以在计算机上实现,这样不仅可以节省大量的实验费用,而且节省开发时间,使厂家根据市场开发产品的反应速度大大加快。
计算机仿真模型在房间空调器系统中得到应用以来,有关房间空调器系统及部件的仿真模拟得到了越来越深入的研究。
房间空调器模拟的目的之一是对现有的房间空调器系统的性能进行校核,其次是通过改变系统或部件的结构实现系统的最优化设计,同时为控制系统提供被控软件。
仿真模拟的最终目的是期望最大限度地代替实验。
2、仿真技术的概念和特点仿真技术是计算机技术的一种,它的产生和发展有着浓厚的工程实际应用背景。
所谓仿真,就是指通过研究一个能代表所研究对象的模型来代替对实际对象的研究。
计算机仿真就是在计算机上用数字形式表达实际系统的运动规律。
计算机仿真技术具有如下特点:a.利用对系统和过程的仿真模拟方法取代传统的实验方法,可以节省大量人力物力,同时还能提高开发效率,缩短开发时间。
b.加强了对过程特性的研究和分析,即逐步以动态分析方法取代传统的静态分析方法,使建立的数学模型更加接近实际的系统或过程,准确性提高。
系统建模与仿真--弹簧阻尼器摘要：运用系统建模与仿真技术，在Adams的环境下对弹簧阻尼器进行简单的建模，并分析其线性弹簧和非线性弹簧时的系统特性。
得出的仿真曲线，对比线性弹簧和非线性弹簧时弹簧阻尼器的系统特性的区别。
关键词：系统建模与仿真Adams 弹簧阻尼器0.引言20 世纪90 年代后随着信息技术的发展，三维建模软件和运动分析软件在设计领域全面普及，其中虚拟样机仿真分析软件Adams具有三维实体建模、先进的数值分析技术和强有力的求解器，求解速度快而准确。
利用软件Adams可进行对弹簧阻尼器的造型与模拟仿真，进而分析线性弹簧和非线性弹簧时弹簧阻尼器的系统特性问题。
在经典控制理论中，线性系统有很完善的分析方法，如时域分析、根轨迹分析和频域分析。
但对于非线性系统，这些方法有很大的局限性，甚至不适用。
现在利用Adams软件来仿真，以线性弹簧为基础来研究非线性弹簧阻尼系统的系统特性。
1.物理模型单自由度振动系统通常包括一个定向振动的质量m，连接与振动质量与基础之间的弹簧原件（其刚度为k)以及运动中的阻尼（阻尼系数为r）。
振动质量m、弹簧刚度k和阻尼系数r是振动系统的三个基本要素。
而这里介绍的单自由度的弹簧阻尼器，仅有一根弹簧、一个阻尼器、一个重物的弹簧阻尼器。
是很多复杂的单自由度振动系统的简化原型，现将其分析，以后可在其它单自由度振动系统中进行推到与应用，做到以简化繁的功能。
图1 弹簧阻尼器2.数学模型这是一个单自由度弹簧阻尼器，其中：M=187.224kg,K=5.0N/mm, C=0.05N.sec/mm, L=400mm, F0=0。
图2 弹簧阻尼器现在以静平衡位置为原点来建立坐标，由牛顿定律来得到其运动方程为：0=++kx x c x m （1） 令：m c n m k n ==2,2ω其中n 称为衰减系数，单位为1/s ；n ω是相应的无阻尼的固有频率，所以式（1）可以写成：022=++x x n x n ω （2） 进一步令：n nωξ=，其中ξ称为相对阻尼系数，或称阻尼比，则式（2）可写为:022=++x x x n n ωξω 。
建模与仿真实践教学工业工程论文一、现有教学效果的问卷调查实践环节的教育目的是使学生对某一方面的理论或技术融会贯通，并应用于实际。
相较于理论课程教学，实践环节中“学生学会”比“教师教好”更为重要。
“建模与仿真实践”教学环节也是如此，其教学效果的好与差取决于学生学得好与差。
以学生学习效果为教学方法改革的目标，必须从学生的角度客观审视当前教学环节中存在的问题。
问卷实施过程中为了较客观反应实际情况，将问卷分为“授课前”和“授课后”两部分，分别于该教学环节的开始前和结束后进行调查。
本次调查以匿名的形式总共向58名接受该实践环节教育的工业工程专业学生发放了调查问卷，回收58份有效问卷，结果汇总如下。
(一)学生状况部分统计根据调查数据发现，对仿真相关理论知识的学习兴趣一项中，仅25.9%的受访者表示“很有兴趣”或“有兴趣”，74.1%的学生对仿真相关理论知识兴趣“一般”或“根本没有兴趣”;从理论知识掌握情况看，81%的学生在前期的理论课程学习中只“知道一些术语和基础知识，但不是特别明白”，其中22%学生更表示“课程抽象，没什么印象了”;从课程知识的认可度方面，77.6%的学生表示课程知识“以后很难用到”，其中30%的学生认为“如果碰巧工作的公司也用这个软件可能会有用”。
(二)课程特点部分统计就建模与仿真理论课程难度而言，有91.4%的学生表示“有点难”，其中19%的学生认为该门课程“很难”;从软件学习难度方面，79.6%的学生认为软件学习“有点难”，49%的学生觉得学习ProModel仿真软件时“感觉学会了，但自己动手时又不会做”;而实践环节的效用方面，43%的学生感觉“可能会有点用，不过工作中是很难用到”，29.3%的学生则觉得“如果碰巧工作的公司也用这个软件可能会有用”，仅有22.4%的学生认为“很有用，将来工作中可能会用到”。
在实践环节结束后的问卷中，仍有69.9%的学生认为课程所涉及仿真技术“感觉一般企业用不上这样的技术”或“生产实践中靠的是经验，仿真技术派不上用场”。
蒙特卡洛模拟在风险评估控制中的应用张歆悦（上海工程技术大学机械工程学院，上海 201620）摘要：风险评估是进行项目经济评价和投资决策的重要内容，可以使投资者较为全面地了解项目的风险，从而提高决策的科学性，减少投资损失。
本文结合现有研究，利用蒙特卡洛模拟法，分析评估了项目的主要风险，对项目风险进行了模拟和测试，给出了项目风险模拟的结果，并通过对结果的分析，为投资者提供有效的决策建议。
关键词：风险评估；蒙特卡洛；The application of Monte-Carlo simulation in the risk and control assessorZhang Xinyue(Shanghai University of Engineering Science, Department of Mechanical Engineering, Shanghai 201620)Abstract：The risk assessment is one of the most important details of the project economic evaluation and the investment decision-making, which can give investors a more comprehensive understanding of the project risk. This can raise the scientific nature of the decision and reduce the investment losses. We combine the present research and use the Monte-Carlo to analysis and evaluate the main risk of the project, and do some numerical simulation and field test of the project risk, give out the result of the project risking simulation. Finally provide effective decision advice for the investors by the means of analyzing the result.Key words：risk assessment；Monte-Carlo一 风险评估风险在项目中是普遍存在的，项目风险是指为实现项目目标的活动（事件）的不确定性和可能发生的危险。
仓储物流系统建模与仿真建模与仿真是当今现代科学技术研究的主要内容，其技术已渗透到各学科和工程技术领域。
本书以一般系统理论为基础，介绍了适用于任何领域的建模与仿真的一般理论框架和方法。
主要内容包括三个部分：一是建模理论，介绍了建模方法论、模型的简化和建模的一般系统理论；二是仿真的基本方法，介绍了随机数的产生、离散时间和连续时间模型的仿真、离散事件模型及其仿真策略和系统仿真结果分析；三是建模与仿真的学科前沿，如基于Agent的建模方法及Swarm 仿真、离散事件系统的建模工具——Petri网和分布建模与仿真。
物流系统是指由两个或两个以上的物流功能单元构成，以完成物流服务为目的的有机集合体。
作为物流系统的“输入”就是采购、运输、储存、流通加工、装卸、搬运、包装、销售、物流信息处理等环节的劳务、设备、材料、资源等，由外部环部环境向系统提供的过程。
所谓物流系统是指在一定的时间和空间里，由所需输送的物料和包括有关设备、输送工具、仓储设备、人员以及通信联系等若干相互制约的动态要素构成的具有特定功能的有机整体。
仓储物流系统是以其入库台、传送带、叉车、堆垛机、ＡＧＶ小车、托盘、货物、缓冲区临时堆场、条码等为资源，并以入库活动开始，出库活动结束为事件的一类离散事件动态系统。
离散事件系统的时间是连续变化的，而系统的状态仅在一些离散的时刻上由于随机事件的驱动而发生变化．由于状态是离散变化的，而引发状态变化的事件是随机发生的，因此这类系统的模型很难用数学方程来描述．文中运用基于时间的Ｐｅｔｒｉ网建模方法建立仓储物流模型，该方法适于多种离散事件系统，并对其进行优化仿真，反映仓储中的物资及信息流向，可以优化物流操作过程，提高工作效率．仓储系统用在许多地方，如在产品配送中心，仓库的作用是存放制造业中的在制品原料和电子测试的设备。
所有这些系统，无论是手动或自动，共享仓储的基本功能：材料的接收，存储和拣选。
虽然这些应用背后的理念很相似，可是每个系统之间的特点可能有很大差异。
