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。
系统建模与仿真简述
第1章 概述
• 1 .2 仿真的意义阐释
计算机仿真出现的意义： 计算机仿真之前的科研状态分析： 费时费力费用高，周期长，可靠性高，复杂度高的 问题难以解决，缺乏形象性可视性。 计算机仿真之后的科研状态分析： 省时省力省费用，周期短，可靠性高，复杂度高的 问题也能解决，复杂环境下的问题也能解决，形象直 观，可视性、可操控性强。 例如：航天环境下的计算机仿真，核技术中的仿真等。
4
第1章 概述
当下的意义: 建模、仿真能力对年轻的一代IT技术人才已经 不是特长，而是基本的技能和交流工具。 如，ITU(国际电信联盟）第三代通信系统的标 准讨论规定：技术文本与仿真结果必须同时提交， 并且鼓励对其他公司提交的方案进行仿真验证。 我们学习掌握MATLAB仿真，在某种意义上说 是在科学计算、工程设计和工具应用上与国际接
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。
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。
物流系统仿真名词解释
物流系统仿真名词解释
物流系统仿真是指利用计算机技术和数学建模方法，对物流系
统中的各种运作过程进行模拟和分析的一种技术手段。
通过对物流
系统进行仿真，可以模拟系统内部的各种运作情况，包括货物的运输、仓储、配送、订单处理等环节，以及各种因素对系统运作的影响，如交通状况、库存管理、人力资源等。
通过仿真分析，可以评
估物流系统的效率、成本、风险等指标，为物流系统的优化和决策
提供科学依据。
物流系统仿真技术在实际应用中具有广泛的领域，包括制造业、零售业、物流服务提供商等。
通过仿真模拟，可以帮助企业优化物
流网络设计、提高运输效率、降低成本，提升服务质量，从而提升
企业的竞争力。
在当前信息化和智能化的趋势下，物流系统仿真技术也在不断
发展和完善，包括结合人工智能、大数据分析等技术手段，为物流
系统的优化和决策提供更加精准和可靠的支持。
随着物流系统的复
杂性和变动性不断增加，物流系统仿真技术的应用将会更加广泛和
深入，成为物流领域重要的技术手段之一。
系统仿真的概念 -回复
系统仿真的概念-回复什么是系统仿真？系统仿真是指通过建立一个模型来模拟和分析一个复杂系统的行为和性能。
这个模型可以是物理的、数学的或者计算机程序的，它能够准确地再现真实系统的各种特征和变化。
在系统仿真的过程中，我们可以通过改变各种输入参数来探索不同的场景和条件对系统的影响，从而更好地理解系统的行为和性能。
这种探索性的分析可以帮助决策者做出更明智的决策，以及对系统进行优化和改进。
系统仿真领域的研究主要包括以下几个方面：1. 建模：系统仿真的第一步是建立一个准确的模型。
模型可以是基于数学模型、物理模型或者计算机程序。
模型的准确性和细节决定了仿真的精确程度和可信度。
2. 参数设定：模型需要一些输入参数才能运行。
这些参数可以代表系统的特性、环境的变化或者其他一些重要的因素。
准确设定参数非常关键，因为它们直接影响着模型的输出结果。
3. 实验设计：系统仿真通常涉及多个实验和场景。
在进行仿真实验之前，我们需要设计实验方案，明确实验的目的、变量和测量指标等。
好的实验设计可以更好地揭示系统的行为和性能。
4. 模拟计算：在仿真过程中，计算机程序使用模型和参数来计算系统的行为和性能。
这些计算可以是连续的、离散的、随机的或者确定性的，具体取决于系统的特点和需求。
5. 结果分析：仿真结果通常以图表、表格和统计数据的形式呈现。
这些结果可以帮助我们理解系统的行为和性能，以及各种因素对系统的影响。
分析结果的过程可能还包括对敏感性、鲁棒性和优化的评估。
系统仿真可以应用于各个领域，包括军事、交通、生物医学、工业、社会经济等。
以下是一些典型的应用场景：1. 军事仿真：军事系统通常非常复杂，涉及多个层面和因素。
通过系统仿真可以帮助军队更好地评估和优化作战方案、武器系统的性能和作战指挥的效果。
2. 交通仿真：交通系统非常庞大和复杂，涉及各种交通工具、道路和交通规则。
通过系统仿真可以更好地评估交通拥堵、交通规划和交通管理策略的效果，以提供更好的出行体验和交通安全。
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系统仿真分类统是由相互作用和相互依赖的若干组成部分按一定规律组合成的具有特定功能的有机整体。
一个系统是指自然界存在着的相互联系、相互作用、相互制约，并且按一定规律运动着的实体组合。
作为一个系统，它具有特定的功能和特性:(1)系统具有整体性(2)系统具有相关性。
模型就是真系统的结构和行为的一种描述形式。
凡是以某种方法从真实系统转换而来的形态，都可以称为该系统的模型。
系统仿真
例：模拟计算仿真
用相对比较容易实现与调整的电气、电 子系统对其它物理系统进行仿真。 模拟电子计算机。 模型与原型之间状态运动规律特性相似
列写图1所示电网络以ui(t)为输入量，
K
uo(t)为输出量的微分方程和图2所示
弹簧-质量-阻尼器机械位移系统在外
F(t) m x(t) f
力F(t)作用下，位移x(t)的运动方程。
复杂系统仿真时往往两者相结合
3.系统仿真
仿真的定义变迁
1961年，G.W. Morgenthater首次定义仿真：在实 际系统尚不存在的情况下对于系统或活动本质的实 现 1978年，Korn的著作《连续系统仿真》定义：用能 代表所研究的系统的模型作实验 1982年，Spriet扩充定义：所有支持模型建立与模 型分析的活动即为仿真活动 1984年，Oren提出：仿真是一种基于模型的活动
Kn(xn,yn)共n个工地，各需混凝土Q1, Q2, ..., Qn 吨，混凝土每吨公里的运费为C元。 如何确定混凝土搅拌中心的位置K0(x0,y0) 使 得费用最少？
仿真举例
解1：数学计算 记第K个工地的位置为 （xk,yk）,
中心的位置为(x0,y0)， 则目标函数为
c Q
i 1 n i
计算机仿真的基本概念
长江三峡工程
三峡水库总库容393 亿立方米，总装机容量 1820万千瓦，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。
飞机设计 计算机仿真的基本概念
飞机设计中有一个重要环节：风洞试验。 实际的风洞试验费用巨大。 使用计算机仿真进行模拟风洞试验，使费用大大降低。
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，提出关于现实系统的what-if的问题，并帮助现实系统的设计。
现存的系统和概念中的系统都可以用仿真来模拟。
”采用系统仿真的方法和传统方法的区别在于仿真属于预测性技术，在不影响实际系统的情况下通过有目的的选取研究的对象，确定研究范围，抽象系统的本质进行一系列策略和参数的模拟。
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：研究费用较为昂贵试验是有限制的需要花费大量的时间数学模型仿真模型1952年美国成立仿真学会美国的《21世纪制造业发展战略报告》中提出，2020年前世界制造业面临的6大挑战和10大关键技术中，10大关键技术的第5项是“企业建模及仿真”。
20世纪40年代，冯·诺依曼正式提出了系统仿真的概念世界先进国家的生产企业将生产仿真研究作为研究生产系统的一个重要手段，如英特尔、戴尔、马士基等，在企业扩建和改造的前期、新产品生产的投入之前，都会运营计算机仿真技术对企业将要采用的生产系统进行仿真和预测，为生产系统的调度决策、生产能力预测、生产设备的合理匹配、生产线的效率提高提供量化依据，为生产系统的早日投入正常生产运行起到出谋划策的作用。
(完整)系统建模与仿真习题答案(forstudents)
第一章习题1-1什么是仿真？它所遵循的基本原则是什么？答：仿真是建立在控制理论，相似理论，信息处理技术和计算技术等理论基础之上的,以计算机和其他专用物理效应设备为工具，利用系统模型对真实或假想的系统进行试验，并借助专家经验知识，统计数据和信息资料对试验结果进行分析和研究，进而做出决策的一门综合性的试验性科学。
它所遵循的基本原则是相似原理。
1-2在系统分析与设计中仿真法与解析法有何区别?各有什么特点?答：解析法就是运用已掌握的理论知识对控制系统进行理论上的分析，计算。
它是一种纯物理意义上的实验分析方法,在对系统的认识过程中具有普遍意义。
由于受到理论的不完善性以及对事物认识的不全面性等因素的影响，其应用往往有很大局限性.仿真法基于相似原理，是在模型上所进行的系统性能分析与研究的实验方法.1-3数字仿真包括那几个要素？其关系如何？答: 通常情况下，数字仿真实验包括三个基本要素，即实际系统，数学模型与计算机。
由图可见，将实际系统抽象为数学模型，称之为一次模型化，它还涉及到系统辨识技术问题,统称为建模问题；将数学模型转化为可在计算机上运行的仿真模型，称之为二次模型化，这涉及到仿真技术问题，统称为仿真实验.1—4为什么说模拟仿真较数字仿真精度低？其优点如何?.答：由于受到电路元件精度的制约和容易受到外界的干扰,模拟仿真较数字仿真精度低但模拟仿真具有如下优点：（1）描述连续的物理系统的动态过程比较自然和逼真。
（2）仿真速度极快，失真小，结果可信度高。
（3）能快速求解微分方程.模拟计算机运行时各运算器是并行工作的，模拟机的解题速度与原系统的复杂程度无关.（4）可以灵活设置仿真试验的时间标尺，既可以进行实时仿真，也可以进行非实时仿真.（5）易于和实物相连。
1-5什么是CAD技术？控制系统CAD可解决那些问题？答：CAD技术，即计算机辅助设计（Computer Aided Design)，是将计算机高速而精确的计算能力,大容量存储和处理数据的能力与设计者的综合分析，逻辑判断以及创造性思维结合起来，用以加快设计进程，缩短设计周期，提高设计质量的技术.控制系统CAD可以解决以频域法为主要内容的经典控制理论和以时域法为主要内容的现代控制理论。
系统仿真技术3篇
系统仿真技术系统仿真技术是一种基于计算机模拟的技术，在工程领域中广泛应用。
它可以用于进行设计、测试、优化等工作，其主要目的是提高效率和降低成本，同时也能减少生产和测试过程中的不确定性。
系统仿真技术的应用范围很广，包括航空、航天、汽车、电力、电子、计算机等众多领域。
这种技术可以模拟实际系统的行为，以便更好地理解和分析各种数据，从而预测系统在各种情况下的响应和行为。
本文将会介绍系统仿真的基本概念、主要步骤、应用领域和技术发展等方面的内容。
一、系统仿真技术的基本概念系统仿真是利用计算机模拟实现对具体系统的分析、优化或者结构设计的过程。
该种技术是运用计算机的处理能力，把对象系统的各种现象、规律以及运用要求放到模拟应用系统中加以模拟和研究，从而研究和改进所要模拟的系统。
而系统仿真的基本概念包括以下几个方面：1. 系统：指被仿真的对象，可以是物理系统、经济系统、管理系统等等。
2. 模型：指对系统中关键部分的描述，可以是数学模型、物理模型、仿真软件等等。
3. 数据：指用来反映系统行为情况的信息，可以是温度、速度、功率等等。
4. 仿真：指基于模型来对系统进行模拟和分析，以寻找出最优解或者做出最优决策的过程。
二、系统仿真技术的主要步骤系统仿真的具体操作过程可以划分为以下四个步骤：1. 问题定义：在解决实际问题的过程中，首先需要明确问题的范围和涵义，确立系统仿真的具体目标。
2. 模型建立：建立好仿真模型是开展仿真工作的重要步骤。
建立好的模型可用于了解系统的各个方面，进而进行解决问题的分析和优化。
3. 数据收集：数据收集是系统仿真的关键环节。
只有收集到有意义的数据，才能对模型进行实验验证、分析和优化。
4. 分析与验证：运行仿真模型并收集数据后，需要进行分析、验证和总结，以确定优化方案，实现仿真目标。
三、系统仿真技术的应用领域1. 航空航天领域：仿真技术可以用来预测飞行器在各种气象条件下的空气动力学和控制性能，为飞行员培训提供训练环境。
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。
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。
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。
3.4 生物仿真生物仿真用于模拟生物系统的行为和性能。
例如，通过模拟人体器官的功能和相互作用，可以预测药物的副作用和疾病的发展趋势。
4. 仿真的优势仿真作为一种研究和预测系统行为的方法，具有以下几个优势：4.1 降低成本和风险通过仿真，可以在现实系统投入大量时间和资源之前，预测系统的性能、问题和风险。
系统仿真的一般步骤
系统仿真的一般步骤系统仿真啊，就像是一场精心策划的模拟游戏。
你想啊，就像你小时候玩过家家，假装自己是个大人，有模有样地做饭、照顾孩子一样，系统仿真也是在创造一个虚拟的场景来模拟真实的系统呢。
做系统仿真，你得先弄清楚这个系统到底是个啥样儿。
这就好比你要画一幅画，你得先知道你要画的是山水还是人物吧。
你得把这个系统的各个部分、它们之间的关系都搞明白。
比如说，要是做一个交通系统的仿真，你就得知道路上有车、有交通灯，车和车之间会相互影响，交通灯控制着车的行驶方向这些事儿。
要是连这个系统最基本的东西都不清楚，那这仿真就像没有地基的房子，根本立不起来。
你说是不是这个理儿？搞清楚系统之后呢，就得开始建立模型啦。
这模型啊，就像是这个系统的一个缩小版的复制品，不过是用数学公式和算法搭起来的。
这就像你用乐高积木拼搭一个城堡一样，每一块积木都有它的位置和作用。
在建立模型的时候，你得把系统里那些重要的因素都考虑进去，哪些是变量，哪些是常量，就像你在搭乐高城堡的时候得知道哪些是基础的大积木，哪些是用来装饰的小零件。
要是落下了关键的因素，这模型可就不准了，就像你的乐高城堡缺了个重要的角楼，看起来就不那么完美了。
有了模型之后，可不能就这么放着不管了，得给它找点数据啊。
数据就像是这个模型的食物，没有数据，模型就没法运行，就像人不吃饭没力气一样。
这些数据要从哪儿来呢？可以从实际的系统中去收集，就像你去观察真实的交通情况，记录下每个时间段的车流量、车速这些信息。
也可以从以前的研究或者其他类似的系统中获取。
不过啊，找数据可不能随便乱找，得找那些跟你的模型匹配的，就像你不能拿给小狗吃的食物去喂小猫一样。
数据有了，就可以让模型运行起来啦。
这就像给汽车加了油，发动引擎一样。
在模型运行的过程中，你得像个细心的司机一样，时刻关注着模型的运行情况。
看看有没有什么异常的地方，就像开车的时候要注意有没有奇怪的响声一样。
如果发现了问题，就得停下来检查检查，看看是模型本身的问题，还是数据的问题。
(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。
数字仿真是指把系统的数学模型转化为仿真模型，并编成程序在计算机上投入运行、实验的全过程。
通常把在计算机上进行的仿真实验称为数字仿真，又称计算机仿真。
计算机仿真包括三个基本要素：系统、模型与计算机。
系统级仿真 示例-概述说明以及解释
系统级仿真示例-概述说明以及解释1.引言1.1 概述系统级仿真是一种通过模拟和仿真整个系统的方法，旨在准确地预测系统的行为和性能。
系统级仿真可以模拟包括软件、硬件和其他系统组件在内的各种系统，包括电子设备、通信网络和航天器等。
它通过建立模型，使用数学和物理原理，模拟系统中各个组件的交互和行为，从而可以评估系统在不同条件下的性能，优化设计方案，并提前发现潜在问题。
系统级仿真在现代科学和工程领域具有广泛的应用。
在电子设备领域，它可以用于评估电路的信号传输、功耗和热管理等性能，优化电路设计。
在通信网络领域，它可以用于评估网络的吞吐量、时延和容错性能，优化网络拓扑和协议设计。
在航天器设计领域，它可以用于评估航天器的轨道和稳定性，指导设计和操作策略的制定。
系统级仿真的优势在于可以提供全面的系统性能评估，减少实际测试的成本和时间。
它可以模拟不同组件的复杂交互，捕捉系统的细节和动态行为。
同时，系统级仿真还可以提供设计优化的方案，帮助工程师和科学家在设计阶段识别和解决问题，提高产品质量和性能。
然而，系统级仿真也面临着一些挑战。
首先，构建系统模型需要对系统的结构和行为有深入的理解，需要耗费大量的时间和资源。
其次，系统级仿真需要涉及多个层面的模型，包括物理、逻辑和控制层面，需要统一各个模型之间的交互和数据传输。
此外，系统级仿真需要合理选择仿真的精度和规模，以保证结果的准确性和可信度。
总之，系统级仿真在科学和工程领域具有重要的作用。
它可以帮助我们深入理解系统的行为和性能，并为优化设计和决策提供有力的支持。
随着科学技术的不断进步，系统级仿真在未来的发展中将继续发挥重要的作用，并为解决复杂问题和推动科学进步做出贡献。
文章结构部分是对整篇文章的框架进行介绍，让读者了解到接下来的内容有哪些主要部分。
以下是文章结构部分的内容示例：1.2 文章结构本文按照如下结构进行展开：1. 引言：首先介绍系统级仿真的概念、背景和意义，以及本文的目的和主要内容。
系统仿真
达的平均天数 现模拟今后 批货物到达的平均天数 模拟今后10批 今后
根据已知条件，到货天数X的概率见表 解：① 根据已知条件，到货天数 的概率见表
到货天数X 到货天数X 概率P 概率P 2 0.20 3 0.40 5 0.08 7 0.25 8 0.05 12 0.02
模型的表示方法 • 因果关系图: 因果关系图: • 因果链： 因果链： • 反馈回路： 反馈回路：
第二节：SD结构模型化原理
1、系统运行过程 • 分析系统的状态 • 利用状态信息进行决策 • 决策产生行动 • 行动导致系统状态发生变化 从而形成反馈回路 反馈回路。 反馈回路
系统动力学仿真的基本方法是建立系 统的结构模型和量化分析模型 结构模型和量化分析模型， 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， 编程的仿真模型 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。 后对模型进行仿真实验。
（三）系统动力学
系统动力学又称系统动态学（ Dynamics） 简称SD 系统动力学又称系统动态学（System Dynamics）——简称SD 简称 系统动力学的理论基础： ◆ 系统动力学的理论基础：反馈控制理论 系统动力学的技术手段： ◆ 系统动力学的技术手段：计算机技术 系统动力学的研究对象： ◆ 系统动力学的研究对象：擅长研究复杂社会经济大系统 ◆ 系统动力学的研究方法：从系统内部微观结构入手，建立SD数学模型。 系统动力学的研究方法：从系统内部微观结构入手 建立SD数学模型。 内部微观结构入手， SD数学模型 运用计算机技术，并按时间步长（足够小） 运用计算机技术，并按时间步长（足够小）法 模拟上机运行。根据前一时刻系统状态， 模拟上机运行。根据前一时刻系统状态，估算 出下一时刻系统状态， 出下一时刻系统状态，一步步展现系统动态演 变过程。 变过程。 —系统动力学模拟时间可长可短，尤长为好， 系统动力学模拟时间可长可短， 系统动力学模拟时间可长可短 尤长为好， 尤其适用中长期预测预报， 尤其适用中长期预测预报，这一特性对具有 大惯性的社会经济系统的模拟尤为珍贵 社会经济系统的模拟尤为珍贵。 大惯性的社会经济系统的模拟尤为珍贵。
系统仿真技术简介
系统仿真技术简介系统仿真技术是一种以计算机技术为基础、通过模型建立、仿真运行和分析评价的手段，对实际系统进行测试、分析和优化的技术手段。
系统仿真技术在目前的科技发展中已经被广泛地运用于各个领域，如航空航天、军事、交通、水利、能源、医药、环境等领域。
本文将对系统仿真技术进行详细的介绍和探讨，包括其基本概念、应用领域、原理和运用方法等。
一、定义系统仿真技术是利用计算机构建和实验真实系统的行为和性能的工具，其目的是对系统的行为进行计算机模拟和分析，以寻找系统的优化解决方案。
系统仿真器通常由计算机软件和硬件组成，可以用来模拟系统的物理过程或其他领域中的决策过程。
该技术还可以帮助系统设计师评估各种选择，提高系统的效率，并降低成本。
二、应用领域系统仿真技术主要被应用于以下几个领域：1. 航空航天：在航空航天领域，系统仿真技术可以通过模拟飞机部件的性能和行为，实现改善飞行性能和降低飞机维修成本的目的。
此外，该技术还可以帮助飞行员进行模拟训练。
2. 军事：在军事领域，系统仿真技术可以帮助军事人员实现战争情境的高度模拟，进行虚拟训练，模拟战场行动，增强军队的作战能力。
3. 交通：在交通领域，系统仿真技术可以帮助规划者进行城市、高速公路、铁路、机场等交通模型仿真，预测交通拥堵情况，从而制定出最优交通流设计方案。
4. 水利：在水利领域，系统仿真技术可以模拟洪水和水库的泄水情况，从而制定出最佳防洪措施。
5. 能源：在能源领域，系统仿真技术可以模拟能源系统的各种情况，优化能源系统的设计和运行，提高能源利用效率。
6. 医药：在医药领域，系统仿真技术可以模拟人体生理、药物动力学、药物代谢等，优化药物剂量和给药方案。
7. 环境：在环境领域，系统仿真技术可以模拟自然环境、生态系统等，预测环境变化的趋势，并制定出最佳的生态保护措施。
三、原理系统仿真技术的基本原理如下：1. 建模：建立模型是仿真技术的第一步，要通过观察和分析系统或过程的特点和属性等，建立物理或非物理数学模型。
仿真系统技术方案
仿真系统技术方案引言仿真系统是一种通过计算机模拟和重现真实场景的技术，可以用于验证设计方案的可行性、优化系统性能以及培训人员技能。
随着计算机技术的不断发展和性能的提升，仿真系统在各个领域都得到了广泛应用。
本文将从技术方案的角度，介绍仿真系统的实现过程、技术要点以及相关应用。
技术方案概述在实现一个仿真系统时，需要考虑以下几个方面的技术要点：1.建模和数据采集：仿真系统的功能依赖于准确的建模和数据采集。
建模可以使用3D建模软件，如Blender和3ds Max来创建虚拟场景。
数据采集可以通过传感器和设备来获取真实场景中的参数，如温度、湿度、速度等。
2.物理引擎：仿真系统需要模拟真实世界中的物理效应，如重力、碰撞等。
物理引擎是实现这些效应的核心组件，常见的物理引擎有Unity的PhysX和Havok等。
3.用户交互：仿真系统需要提供友好的用户界面，让用户能够对模拟场景进行操作和控制。
用户交互可以通过鼠标、键盘、手柄等输入设备来实现，同时还可以支持虚拟现实和增强现实等交互方式。
4.仿真算法：仿真系统需要使用各种算法来模拟真实世界中的行为和效应。
例如，仿真系统可以使用机器学习算法来学习和优化系统性能，也可以使用物理模型和数值计算方法来模拟物体的运动和变形。
5.性能优化：仿真系统通常需要处理大量的数据和复杂的计算，因此性能优化是非常重要的。
可以使用并行计算和多线程技术来加速仿真过程，同时还可以进行内存管理和算法优化来提高系统的响应速度和稳定性。
技术方案实现步骤下面是一个基本的仿真系统实现步骤的示例：1.确定仿真系统的需求和目标：在开始实现之前，需要明确仿真系统的需求和目标。
根据具体应用场景和用户需求，确定需要模拟的物理效应、场景设置以及用户交互方式等。
2.进行场景建模和数据采集：使用3D建模软件创建虚拟场景，并导入真实场景中的参数和数据。
可以通过传感器和设备来采集真实场景中的数据，比如温度、湿度等。
3.选择物理引擎和仿真算法：根据仿真系统的需求，选择适合的物理引擎和仿真算法。
5.1.2 系统仿真的作用及方法_系统工程：原理与实务_[共3页]
![5.1.2 系统仿真的作用及方法_系统工程：原理与实务_[共3页]](https://img.taocdn.com/s3/m/8037aeaaa26925c52dc5bf65.png)
96 系统
工程
：
原理
与实务
样的结果。
而“模拟”即是选取一个物理的或抽象的系统的某些行为特征，用另一系统来表示它们的过程。
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，据此进行实验或定量分析，以获得正确决策所需的各种信息。
5.1.1 系统仿真的实质 系统仿真就是建立系统的模型（数学模型、物理模型或数学—物理效应模型），并在模型上进行实验。
这里的系统包括技术系统，如土木、机械、电子、水力、声学、热学等，也包括社会、经济、生态、生物和管理系统等非技术系统。
在工程技术界，系统仿真是通过对系统模型实验，去研究一个已经客观存在或正在设计中的系统。
在建立数学逻辑模型的基础上，通过系统仿真可对一个按照一定的决策原则或作业规则由一个状态变换为另一个状态的系统进行动态描述和分析。
对于现实世界的一些问题，我们可以通过仿真创立模型，以使我们对问题有更深的理解。
系统仿真实质上包括了三个基本要素：系统、模型和计算机。
联系这三个要素的基本活动是系统建模、仿真建模和仿真实验，如图5-1所示。
图5-1 系统仿真框架
5.1.2 系统仿真的作用及方法
1．系统仿真的作用
（1）系统仿真是系统收集和积累信息的过程。
对于大量的现实问题，从经济性、安全性和不可回溯性等角度考虑，系统仿真是唯一能够提供对真实系统的模拟并获得相应信息的方法。
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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。