什么是系统仿真
系统仿真的步骤
系统仿真的步骤
系统仿真是现代工程领域中非常重要的一项技术，它可以帮助我们了解系统的性能、预测系统的行为以及确定系统的最优设计方案。以下是系统仿真的步骤：
1. 定义问题
确定需要解决的问题。这包括明确需要研究的系统、系统的输入和输出、以及仿真需要解决的具体问题。
2. 确定假设和变量
在仿真系统中，许多变量都是具有不确定性的，因此需要根据已有的知识和经验来确定假设。
3. 建立模型
根据假设和所确定的变量，建立起模型。模型可以是连续模型或离散模型。连续模型通常使用微分方程或积分方程来描述，而离散模型则通常使用差分方程或状态转移方程来描述。
4. 确定仿真时间
根据仿真目的和所需结果的准确性程度，确定仿真时间的长度。通常，仿真时间的长度越长，所得到的结果也越准确。
5. 设定初始条件
初始条件是数学模型在仿真开始前所设定的变量状态。这些状态将对仿真的结果产生重要的影响。
6. 设置仿真参数
仿真参数通常为模型中的常数或变量。这些参数通常随着时间变化而变化，因此需要考虑每个仿真时间点的参数值。
7. 运行仿真
在计算机中运行建立好的模型，利用数值计算方法来求出每个仿真时间点的变量值。
8. 分析仿真结果
对仿真结果进行分析，比较实际值与仿真结果之间的误差。对于误差过大的结果，需要进行修正。
通过比较仿真结果与实际数据之间的差异，来判断仿真结果的准确性以及模型的可靠性。
10. 优化模型
如果发现模型有误差或不准确的地方，需要对模型进行修改和优化，重新进行仿真。
总之，系统仿真是一个非常有挑战性的过程，需要借助一定的数学和计算机知识来完成。在实际工程应用中，只有经过合理、科学、系统的仿真分析，才能使工程设计达到最优化的目标。
系统仿真原理及应用
2009-2010年第2学期
系统仿真原理及应用
教学内容
绪论
离散事件系统仿真
输入数据的分析
仿真结果与系统方案分
物流仿真软件介绍
学校：武汉科技学院
学院：机电工程学院
班级：工业工程071
姓名：
学号：
参考教材
•《物流系统仿真原理与应用》张晓萍主编.中国物资出版社,2005.
•《生产系统建模与仿真》孙小明编著.上海交通大学出版社,2006.
•《制造系统建模与仿真》
目录
第1讲绪论
系统仿真技术的发展历史
1.2 系统仿真的基本概念
系统仿真技术的特点
系统仿真的应用
系统仿真的相关技术
第2讲离散事件系统建模与仿真的基本原理 系统建模与仿真的基本步骤
离散事件系统建模的基本要素
建立系统模型的常用方法
离散事件系统仿真程序的基本结构
系统建模与仿真案例分析
第3讲输入数据的分析
简介
原始数据的收集
随机变量的识别
参数估计
拟合度检验
第4讲随机变量的产生
随机数的生成方法
随机数发生器的检验
随机变量的生成原理
典型随机变量的生成
第5讲排队系统的建模与仿真
⏹排队论的基本概念
排队系统的组成
到达模式服务机构排队规则
队列的度量
⏹排队模型的分类
⏹排队系统的分析
单服务台M/M/1模型
多服务台M/M/c模型
M/M/c和M/M/1模型比较
第6讲系统仿真算法
事件调度法
活动扫描法
进程交互法
第1讲绪论
1.1 系统仿真技术的发展历史
一、系统模型
系统模型——对实际系统进行简化和抽象、能够揭示系统元素之间关系和系统特征的相关元素实体。
•物理模型——根据相似准则缩小和简化的实际系统，对这样的物理模型进行实验研究，其结果可以近似推广到原系统。
存在的主要问题：
研究费用较为昂贵
第4章 系统仿真模型-系统动力学
第六章 系统仿真模型——系统动力学
§6-2 系统动力学概述 一、系统动力学及其发展 2 国内学者SD研究现状
黄振中（1998）领导的研究小组建立了“中国可持续 发展SD仿真模型”是较有代表性的整体宏观类SD模 型[27]。模型包含社会、产业发展、资源环境、经济 和能源投资。建模目的主要是为国家可持续发展宏观 战略服务。中国国家 SD模型人口模块按照年龄和性 别可分成132个水平变量，人口受出生率和死亡率影 响。出生率与生活条件 （人均 GNP）有联系，模型 的假定为生活条件越高，出生率越小；死亡率则由拥 挤、污染、卫生、营养等5个因素累积确定，这5个因 素使用表函数获得。中国国家SD模型与世界SD模型 在模型结构上非常类似。
第六章 系统仿真模型——系统动力学
§6-2 系统动力学概述
一、系统动力学及其发展
（二）、国内外系统动力学（Systems dynamics, SD）发展
1 国外学者SD研究现状
对系统动力学较为深入和突出的系统研究主要来自美国和欧 洲，如德国、俄罗斯和西班牙等国家研究和应用的成果较多， 在学术界影响较大。 1961年系统动力学主要创始人Forrest教授发表了《工业动力 学》，讲述了工业系统中反馈控制理论的应用，包含了系统动 力学的原理、基本结构与应用。1969年，系统动力学另一个著 名的应用——《城市动力学》诞生（Forrest，1969），它通过 建立城市SD模型（Urban Model， 19659），较好的解释了在 许多美国城市如底特律、圣路易斯、波士顿、纽约发生的奇怪 现象：城市人口先迅速增加而后回落。模型模拟了工业、人口、 住房、税收等城市要素的相互关系，更重要的是揭示了西方城 市从起步、发展、成熟、衰退大概200年生命周期的内在机制 和共有过程。
控制系统模拟仿真
控制系统模拟仿真
控制系统模拟仿真是一种运用计算机技术对实际系统进行仿真、建
模和分析的方法。它可以通过模拟不同的控制算法和策略，预测系统
的响应和行为。控制系统模拟仿真在工程领域中有着广泛的应用，能
够提高系统的稳定性、性能和安全性。本文将从仿真原理、模拟建模、仿真软件以及应用案例等方面进行探讨。
一、仿真原理
控制系统模拟仿真的基本原理是通过将实际系统的数学模型转化为
计算机可以理解和处理的形式，使用计算机对其进行模拟和计算。这
样可以预测实际系统在不同条件下的动态行为和响应，为系统的设计
和优化提供依据。
1. 数学建模
在控制系统仿真中，首先需要对实际系统进行数学建模。这包括建
立系统的各个组成部分的方程和关系，如动力学方程、控制算法等。
通过数学建模，可以描述系统的行为和特性，为仿真提供基础。
2. 运算和计算
利用计算机对模型进行仿真时，需要进行相应的数值计算和运算。
根据系统的数学模型，通过数值方法对模型进行离散化和求解，得到
模拟结果。其中，常用的数值方法包括欧拉法、龙格-库塔法等。
3. 参数调节和优化
通过对仿真结果的观察和分析，可以对系统的参数进行调节和优化。根据系统的性能指标和设计要求，通过改变参数的数值，可以改善系
统的性能和响应。
二、模拟建模
模拟建模是控制系统仿真的关键步骤之一。在建立模型时，需要考
虑系统的结构和性能要求，选择适当的建模方法和技术。
1. 系统结构建模
对于复杂的控制系统，可以采用层次化的建模方法。将整个系统分
解为若干个子系统、部件或模块，分别进行建模。这样可以降低建模
的难度和复杂度，提高仿真的效率和准确性。
系统建模与仿真简述
第1章 概述
• 当然，计算机仿真技术在实际应用中也存在一些问题： • 1)模型的建立、验证和确认比较困难。 • 2)对实际系统的建模的原理和方法不正确，或者建模 时的假设条件、参数的选取、模型的简化使得与实际 系统的差别较大。 • 3)建模过程中忽略了部分次要因素，使得模型仿真结 果偏离实际系统。 • 4)计算机字长、编码和应用算法也会影响仿真结果。 （例子：蝴蝶效应）
8
第1章 概述
• 电子通信系统的物理模型特指利用电源、 电阻、电容、电感和晶体管等电子器件所 搭建的电子线路。 • 通过物理模型可以进一步抽象出其数学模 型。 • 计算机仿真的本质是对系统数学模型进行 数值计算。
9
第1章 概述
• 状态方程的数值求解是Simulink系统仿真工作的基础。
• 采用微分方程形式描述的系统称为连续系统。采用差分方程形 式描述的系统称为时间离散系统。
第1章 概述
1
第1章 概述
• 1 什么是仿真？（仿真的 定义和意义） • 2 数学仿真与MATLAB软件 • 3 电子通信系统的建模与 仿真 • 4 本课程的内容与结构概 观
2
第1章 概述
1 .1 什么是仿真？（仿真的定义）
• 系统仿真(Simulation)技术也称为系统模拟技术，简 称“仿真”。 • 计算机仿真：本课程特指自1970年以来发展起来的 利用现代计算机和仿真软件来进行仿真的计算机仿 真技术。由于计算机仿真具有精度高，通用性强， 重复性好，建模迅速以及成本低廉等许多优点。 • MATLAB仿真：是计算机仿真的一种。近年来在计算 机仿真的基础之上，发展了以MATLAB/Simulink为代 表的多种科学计算和系统仿真系统。它使用起来比 利用传统的Fortran、C/C++语言进行仿真可靠、方便、 快捷。
系统仿真
系统仿真
1系统仿真概述
1.1定义及实质
所谓系统仿真（system simulation），就是根据系统分析的目的，在分析系统各要素性质及其相互关系的基础上，建立能描述系统结构或行为过程的、且具有一定逻辑关系或数量关系的仿真模型，据此进行试验或定量分析，以获得正确决策所需的各种信息。
系统仿真的实质是
①它是一种对系统问题求数值解的计算技术。尤其当系统无法通过建立数学模型求解时，仿真技术能有效地来处理。
②仿真是一种人为的试验手段。它和现实系统实验的差别在于，仿真实验不是依据实际环境，而是作为实际系统映象的系统模型以及相应的“人造”环境下进行的。这是仿真的主要功能。
③仿真可以比较真实地描述系统的运行、演变及其发展过程。
1.2系统仿真的分类
根据仿真所采用的模型划分，可将仿真分为数学仿真和物理仿真两大类。
物理仿真亦称为实物仿真，它是在系统生产出样机后，将系统实物全部或部分的引入回路，由于物理仿真能将系统的实际参数、数学仿真中难以考虑到的非线性因素和干扰因素引入仿真回路，因此物理仿真更接近系统的实际情况，通过仿真可以检验实物系统工作的可靠性，可以准确地调整系统元部件的参数。
数学仿真就是将数学模型编排成模拟计算机的排题图或数值计算机的程序。这一过程是将原始数学模型转换成仿真模型，通过对计算机模型的运行达到对原始系统研究的目的，数学仿真在系统设计阶段和分析阶段是十分重要的，通过数学仿真可以检验理论设计的正确性。
1.3系统仿真的作用
①仿真的过程也是实验的过程，而且还是系统地收集和积累信息的过程。尤其是对一些复杂的随机问题，应用仿真技术是提供所需信息的唯一令人满意的方法。
系统仿真
1.2系统仿真的方法及意义
1.2.1系统仿真概述
系统仿真是指使用数字计算机设备来模拟或描述一个系统或过程的行为从而解决问题的一种技术。系统仿真是设计出系统的可以计算的模型（模拟模型），并利用它在计算机上进行试验以了解系统行为或评估系统运用的各种策略的定量分析过程或技术。仿真技术是集控制论、系统理论、相似原理、计算机技术于一体的综合性高科技。虽然它才仅仅出现几十年，却在社会、经济、科学、军事、教育和企业管理等各个领域得到了广泛的应用。据估计，在日本企业，用系统工程解决的事件管理与决策的问题中，有80%以上是通过系统仿真方法解决的。在我国，目前也正在大力推广和普及，并已在交通运输、军事训练、地区发展规划、工业工程设计、人口问题研究等方面取得了丰硕的成果。
系统仿真如此蓬勃发展，一方面由于我们面临的各种实际系统往往都是包括变量随机因素的动态的复杂系统。对这些系统很难采用传统方法建立数学模型，分析求解。另一方面是由于系统仿真方法具有可控性、无破坏性、安全、不受外界条件的限制等优点，它能通过建立逼真的仿真模型和在计算机上反复的仿真试验，对复杂问题进行综合分析和比较，从而为科学决策提供可靠的依据。
随着计算机的引入又发展了数值计算仿真方法，由于计算机求解复杂系统的数学模型功能强，故现代主要采用计算机仿真。计算机仿真是先将系统模型转变为仿真模型，然后计算机运行这仿真模型，这样就仿真了待研究系统的行为和它的特性。物理仿真、计算机仿真以及数学—物理仿真都是在系统模型上进行研究，把它们统称为系统仿真。
1.2.2系统仿真分类
系统仿真技术的介绍(第一章)NEW
系统仿真技术的介绍（第一章）
（一）什么是系统仿真
系统仿真技术在国内还是一个新事物,大家不难发现,在5年或者10年前,很少会有人谈到仿真技术,学校也没有这门课程,在网络上搜索,相关的资料也是很少。可是近2~3年,仿真逐步在国内高校内发展起来,也逐渐在一些世界级的大企业、国家重点单位得到了应用，出现了一部分基于仿真的咨询机构，并且一度海外风险投资基金也欲介入这个潜在的市场。现在国内在物流、供应链、工业工程等相关的网站、论坛上都能找到系统仿真的踪迹，并且也出现了一些比较有名的仿真论坛，主要有itpub的供应链仿真论坛，道于仿真论坛，还有各大仿真软件公司或者代理开设的专门的讨论区，技术支持区，人气也相当火。姑且不论我们国内论坛的人气旺盛和实际上仿真技术应用比较低靡的巨大反差，至少也可以说这是一个良好的开端。
系统仿真是工业工程中系统工程的一个小分支,在国外已经有50多年的历史[1955，K.D. Tocher]。尤其在美国,仿真研究已经广泛应用于企业应用，主要被应用于通讯、制造、服务、卫生、物流和军事等，为这些行业的发展提供了巨大的推动作用。
仿真和虚拟现实，有本质的区别，我们经常听到仿真枪，仿真玩具，还有比如工程仿真软件，这些都是和虚拟现实相关的可视化的设计而已。美国的仿真著名学者Jerry Banks对系统仿真的定义是：“仿真就是实时地对现实世界的流程和系统的运作进行模拟,仿真包含人为地产生系统的“历史”，并通过观察这些“历史”数据来获得它所代表的现实系统的运作的推断。仿真是解决很多现实世界问题不可获缺的解决工具。仿真被用来描述和分析系统的行为，
仿真软件系统总体介绍
仿真软件系统总体介绍
仿真软件是一种能够模拟真实系统或过程行为的计算机软件。它能用
于各种领域，包括工程、科学、医疗、经济等，帮助用户进行系统设计、
性能分析、决策支持等工作。下面将对仿真软件系统进行总体介绍。
仿真软件系统通常由多个组件组成，包括仿真模型、仿真引擎、可视
化界面和数据分析工具。首先，仿真模型是仿真软件的核心部分，它描述
了被模拟系统的行为和特征。仿真模型通常由一些基本元素（例如实体、
事件和关系）和它们之间的相互作用组成，这些元素和相互作用由一些数
学模型或规则来表示。仿真模型的设计需要根据实际系统的特点和需求来
确定，它可以是离散事件模型、连续模型、混合模型等。
其次，仿真引擎是仿真软件的执行引擎，负责运行仿真模型并模拟系
统的行为。仿真引擎根据模拟时间推进模型的状态，并根据模型中定义的
规则和算法来处理实体之间的相互作用。它通常使用一些基本的仿真技术，如事件驱动仿真、基于代理的仿真等。仿真引擎的设计和实现需要考虑模
拟速度、准确度、可扩展性等因素，以便在合理的时间内获得准确的结果。
第三，可视化界面是仿真软件的用户界面，用于展现仿真过程和结果。可视化界面通常会提供一些交互功能，如开始仿真、暂停仿真、调整参数等。它通过图表、动画、图像等方式将模型的行为以可视化的形式呈现给
用户，让用户更直观地了解系统的运行情况和性能表现。可视化界面的设
计需要考虑用户的需求和使用习惯，以提供友好的用户体验。
最后，数据分析工具是仿真软件的辅助工具，用于对仿真结果进行分
析和解释。数据分析工具可以提供各种统计指标、报表、图表等功能，用
系统建模与仿真-第3章 系统仿真方法与技术
3.4 系统仿真技术的应用
3.4.4 仿真在产品开发及制造过程中的应用
设计人员或用户甚至可“进入”虚拟的制造环境检验其 设计、加工、装配和操作，而不依赖于传统的原型样机的反 复修改。这样使得产品开发走出主要依赖于经验的狭小天地 ，发展到了全方位预报的新阶段。下图简要表示了虚拟制造 与实际制造的联系与区别。
利用仿真技术进行分系统实验，即一部分采用实际 部件，另一部分采用模型。这样，既可避免由于新子系 统投入可能造成的对原系统的破坏或影响，又可大大缩 短开工周期，提高系统投入的一次成功率。
3.4 系统仿真技术的应用
3.4.2 仿真技术在系统分析中的应用
由于下述原因,仿真试验与分析越来越普遍地被采用。 (1)在真实系统上试验会破坏系统的正常运行； (2)由于实际系统中的各种客观条件的限制，难以按预期的要求 改变参数，或者得不到所需要的试验条件； (3)在实际系统上进行试验时，很难保证每一次的操作条件都相 同，因而难以对试验结果的优劣做出正确的判断和评价； (4)无法复原；
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第三章 系统仿真方法与技术
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Contents
1
系统仿真定义与依据
2
系统仿真技术的分类
3
系统仿真的一般过程
4
系统仿真技术的应用
系统仿真介绍
系统仿真介绍
大纲
一．仿真的定义 二．仿真的应用领域 三．仿真的目标 四．仿真的构建流程 五．仿真在制造业中的应用 六．仿真在新厂规划中的应用
Page 2
Fra Baidu bibliotek 仿真的定义
仿真的定义
仿真：对现实中的现象通过某种抽象，建立表达现实变化规律 或特征的模型，运用一定的手段加以描述，这就是仿真。 系统仿真：首先针对真实系统建立模型，然后在模型上进行试 验，用模型代替真实系统,从而研究系统性能的方法。 系统仿真将能一一仿效实际系统的各种动态活动，并把系统动 态过程的瞬间状态记录下来。最终得到用户所关心的系统统计 性能。
Page 11
仿真在新厂区规划中的应用
厂区人流动线规划、道路宽度分析、刷卡机等资源 配置评估、拥挤状况及干涉分析……
Page 12
仿真在新厂区规划中的应用 码头物流评估
•验证几种车辆调度方案 •评估码头的利用率 •评估电梯排配及负荷 •整体物流量及人员负荷
Page 13
仿真在新厂区规划中的应用 产线及搬运评估
仿真在制造业的应用
用仿真进行企业内生产优化的领域
资源配置
•为某一个目标配置合适种类和数量的机器；
•物流设备的布局和搭配；
•库存的布局和容量设定；
•产能调整和产品混合的研究；
•新产品、新设备、新工艺对现有系统的影响；
系统仿真与模拟的基本原理与应用：探讨系统仿真与模拟的基本原理、方法和应用
系统仿真与模拟的基本原理与应用
引言
系统仿真与模拟是现代科学和工程领域中一种重要的方法和技术手段，可以用来模拟和研究各种复杂的系统。无论是在工业、金融、医疗还是军事等领域，系统仿真和模拟都扮演着至关重要的角色。本文将探讨系统仿真与模拟的基本原理、方法和应用，帮助读者对该领域有更深入的理解。
系统仿真与模拟的定义
系统仿真是指通过构建逼近真实系统行为的模型，并在计算机上运行该模型，以便模拟和研究系统的行为和性能。而系统模拟则是指通过计算机模拟系统的行为和性能，并了解和预测系统在不同条件下的变化。系统仿真和模拟通常用于研究复杂的系统，如交通系统、电力系统、环境系统等。
系统仿真与模拟的基本原理
1. 模型构建
系统仿真和模拟的第一步是构建逼近真实系统行为的模型。模型可以基于物理原理、数学模型、经验公式或其他方法来表示系统的行为和关系。模型的构建是系统仿真和模拟的基础，决定了对系统的理解和预测的准确度和可靠性。
2. 数据采集与处理
系统仿真和模拟需要大量的数据来支持模型的构建和运行。数据采集涉及到对系统的各种参数、变量和输入输出的收集和记录。采集到的数据需要进行处理和分析，以便用于模型的建立和验证。
3. 系统动态模拟
系统的行为和性能通常是随时间变化的，因此系统仿真和模拟需要对系统进行动态模拟。通过在计算机上运行模型，可以模拟系统在不同条件下的行为和性能，并观察系统的动态响应。
4. 仿真结果分析
仿真结果的分析是系统仿真和模拟的重要环节。通过对仿真结果的分析，可以了解系统的行为和性能，并作出相应的决策和优化措施。分析方法可以包括数据统计、图表分析、敏感性分析等。
系统仿真
系统仿真
1系统仿真概述
1.1定义及实质所谓系统仿真（systemsimulation），就是根据系统分析的目的，在分析系统各要素性质及其相互关系的基础上，建立能描述系统结构或行为过程的、且具有一定逻辑关系或数量关系的仿真模型，据此进行试验或定量分析，以获得正确决策所需的各种信息。
系统仿真的实质是①它是一种对系统问题求数值解的计算技术。
尤其当系统无法通过建立数学模型求解时，仿真技术能有效地来处理。
②仿真是一种人为的试验手段。
它和现实系统实验的差别在于，仿真实验不是依据实际环境，而是作为实际系统映象的系统模型以及相应的“人造”环境下进行的。
这是仿真的主要功能。
③仿真可以比较真实地描述系统的运行、演变及其发展过程。
1.2系统仿真的分类根据仿真所采用的模型划分，可将仿真分为数学仿真和物理仿真两大类。
物理仿真亦称为实物仿真，它是在系统生产出样机后，将系统实物全部或部分的引入回路，由于物理仿真能将系统的实际参数、数学仿真中难以考虑到的非线性因素和干扰因素引入仿真回路，因此物理仿真更接近系统的实际情况，通过仿真可以检验实物系统工作的可靠性，可以准确地调整系统元部件的参数。
数学仿真就是将数学模型编排成模拟计算机的排题图或数值计算机的程序。
这一过程是将原始数学模型转换成仿真模型，通过对计算机模型的运行达到对原始系统研究的目的，数学仿真在系统设计阶段和分析阶段是十分重要的，通过数学仿真可以检验理论设计的正确性。
1.3系统仿真的作用①仿真的过程也是实验的过程，而且还是系统地收集和积累信息的过程。
尤其是对一些复杂的随机问题，应用仿真技术是提供所需信息的唯一令人满意的方法。
系统建模与仿真第三章
机模型，每个模型的抽象程度都不相同。抽象模型有助于定义系统的重要
7
部分，并可以引导为后续模型的详细化而进行的数据 收集活动 。
8
3.4.7 验证和确认模型
1
验证是确认模型的功能是否同设想的系统功能相符合。模型是否同我们
2
想构建的模型相吻合？产品的处理时间、流向是否正确？确认范围更广
3
泛。它包括：确认模型是否能够正确反映现实？评估模型仿真结果的可信
8
3.4.8 运行可替代实验
为精度。精度的可靠性用百分比来表示。统计技术用来分析不同场景的模
4
拟结果。一旦分析结果并得出结论，我们要能够根据模拟的目标来解释这
5
3.4.9 输出分析
1
报表、图形、表格和置信区间点图将被用于输出结果分析。置信区间
2
指出性能测度依赖的范围。这个使用上、下限来表示。上限和下限之差称
3.4.1 问题的定义
01
费时。另外，假如一个表现真实系统所有细节的模型也常常是非常差的
03
因此，明智的做法是：先定义问题，再制定目标，然后构建一个
05
一个模型不可能呈现被模拟的现实系统的所有方面，有时是因为太
02
模型，因为它将过于复杂和难以理解。
04
能安全解决的模型。
06
3.4 系统仿真的一般步骤
(完整版)第一章系统仿真的基本概念与方法
第一章控制系统及仿真概述
控制系统的计算机仿真是一门涉及到控制理论、计算数学与计算机技术的综合性新型学科。这门学科的产生及发展差不多是与计算机的发明及发展同步进行的。它包含控制系统分析、综合、设计、检验等多方面的计算机处理。计算机仿真基于计算机的高速而精确的运算，以实现各种功能。
第一节控制系统仿真的基本概念
1．系统：
系统是物质世界中相互制约又相互联系着的、以期实现某种目的的一个运动整体，这个整体叫做系统。
“系统”是一个很大的概念，通常研究的系统有工程系统和非工程系统。
工程系统有：电力拖动自动控制系统、机械系统、水力、冶金、化工、热力学系统等。
非工程系统：宇宙、自然界、人类社会、经济系统、交通系统、管理系统、生态系统、人口系统等。
2．模型：
模型是对所要研究的系统在某些特定方面的抽象。通过模型对原型系统进行研究，将具有更深刻、更集中的特点。
模型分为物理模型和数学模型两种。数学模型可分为机理模型、统计模型与混合模型。
3．系统仿真：
系统仿真，就是通过对系统模型的实验，研究一个存在的或设计中的系统。更多的情况是指以系统数学模型为基础，以计算机为工具对系统进行实验研究的一种方法。
要对系统进行研究，首先要建立系统的数学模型。对于一个简单的数学模型，可以采用分析法或数学解析法进行研究，但对于复杂的系统，则需要借助于仿真的方法来研究。
那么，什么是系统仿真呢？顾名思义，系统仿真就是模仿真实的事物，也就是用一个模型（包括物理模型和数学模型）来模仿真实的系统，对其进行实验研究。用物理模型来进行仿真一般称为物理仿真，它主要是应用几何相似及环境条件相似来进行。而由数学模型在计算机上进行实验研究的仿真一般则称为数字仿真。我们这里讲的是后一种仿真。
仿真概念归纳总结
仿真概念归纳总结
简介
仿真是一种通过模拟真实系统的运行，通过模型来预测系统的行为和性能的方法。它广泛应用于各个领域，例如物理、工程、计算机科学等。本文将对仿真的概念进行归纳总结，包括仿真的定义、分类、应用和优势等方面。
1. 仿真的定义
仿真是通过创建一个模型来模拟现实系统的行为和性能。这个模型可以是一个
数学模型、物理模型或计算机模型。仿真通过表达模型中的各个元素之间的关系和规则来模拟系统的运行。与现实系统相比，仿真可以为我们提供更多的机会来观察、分析和预测系统的行为。
2. 仿真的分类
根据仿真系统的类型和目标，仿真可以分为以下几类：
2.1 连续仿真
连续仿真是指模拟连续系统的行为和性能，其中系统的状态随时间的变化而连
续变化。连续仿真通常使用微分方程来描述系统的动态变化。
2.2 离散仿真
离散仿真是指模拟离散系统的行为和性能，其中系统的状态在一系列离散的时
间点上发生变化。离散仿真通常使用差分方程或状态转移图来描述系统的行为。
2.3 混合仿真
混合仿真是指同时模拟连续和离散系统的行为和性能。混合仿真通常使用混合
系统理论来描述系统的动态变化。
3. 仿真的应用
仿真在各个领域都有广泛的应用，以下是一些常见的仿真应用示例：
3.1 物理仿真
物理仿真用于模拟物理系统的行为和性能。例如，通过模拟重力、摩擦等物理
规律，可以预测物体的运动轨迹和碰撞结果。
3.2 工程仿真
工程仿真用于模拟工程系统的行为和性能。例如，在设计一座桥梁时，可以使用仿真来测试桥梁的耐久性、承重能力等。
3.3 计算机仿真
计算机仿真用于模拟计算机系统的行为和性能。例如，在开发软件时，可以使用仿真来测试软件的性能、稳定性等。
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什么是系统仿真
什么是系统仿真
所谓系统仿真，就是根据系统分析的目的，在分析系统各要素性质及其相互关系的基础上，建立能描述系统结构或行为过程的、且具有一定逻辑关系或数量关系的仿真模型，据此进行试验或定量分析，以获得正确决策所需的各种信息。
系统仿真的实质
(1)它是一种对系统问题求数值解的计算技术。尤其当系统无法通过建立数学模型求解时，仿真技术能有效地来处理。(2)仿真是一种人为的试验手段。它和现实系统实验的差别在于，仿真实验不是依据实际环境，而是作为实际系统映象的系统模型以及相应的“人造”环境下进行的。这是仿真的主要功能。(3)仿真可以比较真实地描述系统的运行、演变及其发展过程。
系统仿真的作用
(1)仿真的过程也是实验的过程，而且还是系统地收集和积累信息的过程。尤其是对一些复杂的随机问题，应用仿真技术是提供所需信息的唯一令人满意的方法。• (2)对一些难以建立物理模型和数学模型的对象系统，可通过仿真模型来顺利地解决预测、分析和评价等系统问题。• (3)通过系统仿真，可以把一个复杂系统降阶成若干子系统以便于分析。• (4)通过系统仿真，能启发新的思想或产生新的策略，还能暴露出原系统中隐藏着的一些问题，以便及时解决。系统仿真方法
系统仿真的基本方法是建立系统的结构模型和量化分析模型，并将其转换为适合在计算机上编程的仿真模型，然后对模型进行仿真实验。•由于连续系统和离散(事件)系统的数学模型有很大差别，所以系统仿真方法基本上分为