第2章 系统仿真的基本知识
第2章simulink 仿真技术(12ji)
2）模块的复制 如果需要几个同样的模块，可以使用按住 鼠标右键并拖动基本模块可进行拷贝。也 可以在选中所需的模块后，使用【Edit】菜 单上的【Copy】和【Paste】。 3）模块的移动 方法：选取中需移动模块，按住鼠标左键 将模块拖到合适的地方即可。 4）模块的删除 在选中待删除模块后，按鼠标右键,在弹出 的子菜单中单击Clear可以完成。
图 2-9 simulink模模块 模型浏览器中Simulink名下的模型共有9大类: 1) 连续系统(Continuous)模块库
主要用于构建连续控制系统的仿真模型
微分运算:对输入信号的做微分运算
积分运算:对输入信号的做积分运算
状态方程:建立状态方程
计算点积:输出两个输入信号的点积
逻辑运算:与、或、非等逻辑运算符 乘法运算:对输入信号做乘法算符 比较运算:>、<、=等算符
信号综合：综合多路信号
4) 端口和子系统(Ports and Subsystems)模块库 子系统：表示在另一系统之内的子系统 5) 信号分配(Signal Routing)模块库 信号分解：将一个向量信号分解输出 手动开关：双击该开关，开关输出在两个输入
3.simulink模型窗的组成
（1）工具条：最左边的几个图标具有标准Windows的 相应操作功能。 （2）状态栏：以图2-10为例，自左至右的文字表示： ①“Ready”表示模型已准备就绪而等待仿真指令。 ②“100%”表示编辑窗模型的显示比例。
③仿真历经的时刻为“T=0”。
④仿真所选取用的积分算法是“ode45”。此外仿真过程中， 在状态栏的空白格中还会出现动态信息。
2.3 仿真算法及仿真参数设置 从模型编辑窗口的Simulation菜单中选择 Configuration parameters命令，打开一个仿真 参数对话框。仿真参数对话框包含5个可以相互 切换的选项卡：
电子系统仿真课程设计
电子系统仿真课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解电子系统仿真的基本概念、原理和方法。
2. 学生能掌握使用至少一种电子系统仿真软件进行电路设计和分析。
3. 学生能解释仿真结果，并理解其在电子工程中的应用。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，独立设计简单的电子电路并进行仿真。
2. 学生能通过仿真软件分析电路性能，优化设计方案。
3. 学生能撰写规范的电子系统仿真报告，展示其设计思路和成果。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子工程的兴趣，增强探索精神和创新意识。
2. 学生在团队协作中提高沟通能力，培养合作精神。
3. 学生通过电子系统仿真课程，认识到科技发展对生活的影响，增强社会责任感。
课程性质：本课程为实践性较强的电子工程专业课程，结合理论教学和实际操作，培养学生具备电子系统设计和仿真能力。
学生特点：学生为高年级本科生，已具备一定的电子电路基础和计算机操作能力。
教学要求：结合学生特点，课程要求学生掌握电子系统仿真的基本知识和技能，通过实践操作，提高学生的实际工程能力。
教学过程中，注重引导学生主动探索、积极思考，培养学生解决实际问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 电子系统仿真基本理论：介绍电子系统仿真的概念、原理和分类，使学生理解仿真的基本过程和方法。
教材章节：第一章 电子系统仿真基础2. 仿真软件操作与应用：讲解常用电子系统仿真软件的功能、操作方法，引导学生掌握至少一种仿真软件。
教材章节：第二章 仿真软件及其操作3. 电路设计与仿真分析：结合实际案例，教授如何使用仿真软件进行电路设计、搭建和性能分析。
教材章节：第三章 电路设计与仿真4. 电路优化与调试：介绍电路优化方法，教授如何根据仿真结果调整电路参数，提高电路性能。
教材章节：第四章 电路优化与调试5. 仿真报告撰写：教授仿真报告的撰写规范，要求学生撰写规范的报告，展示其设计思路和成果。
简述系统仿真的基本步骤
简述系统仿真的基本步骤
系统仿真是一种通过建立模型来模拟真实系统行为的技术。
它可以用于评估系统性能、预测系统行为、优化系统设计等方面。
系统仿真的基本步骤如下：
1. 定义问题：明确系统仿真的目的和范围，确定需要模拟的系统和需要关注的指标。
2. 建立模型：根据问题定义，选择合适的建模方法，如数学模型、计算机模拟模型等，建立系统的模型。
3. 模型验证：对模型进行验证，确保模型的准确性和可靠性。
这可以通过与真实系统的实验数据进行比较来实现。
4. 参数设置：确定模型的参数，并根据问题定义设置合理的参数值。
5. 仿真运行：运行仿真模型，收集和分析仿真结果。
6. 结果分析：对仿真结果进行分析，评估系统的性能和行为，并与问题定义进行比较。
7. 优化设计：根据仿真结果，对系统设计进行优化，以提高系统性能和效率。
8. 结果验证：对优化后的系统进行再次仿真，验证优化效果。
以上是系统仿真的基本步骤，在实际应用中，可能会根据具体情况进行调整和扩展。
系统仿真需要综合运用数学、计算机科学、工程学等多学科知识，是一项复杂而重要的技术。
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。
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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
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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。
Simulation基础教程(2章)
03
Simulation流程
问题定义与目标设定
问题定义
明确模拟的目标和问题，确定模拟的范围和约束条件。
பைடு நூலகம்目标设定
根据问题定义，设定模拟要达到的目标，如预测、优化、 验证等。
模型建立与参数设定
模型选择
根据问题特点选择合适的模拟模型， 如物理模型、数学模型等。
特点
Agent-Based Simulation适用于描述和分析具有异质性、自适应性和交互性的复杂系 统，如生态系统和社交网络等。
实现
Agent-Based Simulation通常需要定义个体的属性和行为规则，并使用随机数或确定 性算法来模拟个体之间的相互作用和演化过程。
05
Simulation案例分析
结果分析
对仿真结果进行分析和评估，为系统优化提供依据。
02
Simulation工具与软件
通用Simulation软件
总结词
通用Simulation软件具有广泛的适用性和灵活性，适用于各种领域和行业的Simulation需求。
详细描述
通用Simulation软件通常提供丰富的库和工具箱，支持多种Simulation方法和算法，可进行系 统建模、仿真分析和优化设计等。这些软件通常具有友好的用户界面和易用的操作方式，使得 用户可以快速地建立模型、设置参数并进行仿真分析。
特点
离散事件Simulation适用于描述 和分析在离散时间点上发生的事 件，如排队系统、生产制造过程 等。
实现
离散事件Simulation通常使用事 件调度表来记录事件发生的时间 和顺序，并根据事件调度表更新 系统状态。
连续变量Simulation
《建模与仿真》教学大纲
《建模与仿真》教学大纲课程名称：建模与仿真课程代码：INDE2038课程性质：专业选修课程学分/学时：2学分/36学时开课学期：第七学期适用专业：工业工程先修课程：概率统计、C语言程序设计后续课程：毕业设计开课单位：机电工程学院课程负责人：大纲执笔人：杨宏兵大纲审核人：一、课程性质和教学目标《建模与仿真》是面向工程实际的应用型课程，是工业工程系的专业课程之一。
学生通过本课程的学习能够初步运用仿真技术来发现生产系统中的关键问题，并通过改进措施的实现，提高生产能力和生产效率。
本课程的教学目标是培养学生的设计能力、创新能力和工程意识。
课程以制造型生产企业为核心，通过理论教学和实践环节相结合，阐述了离散事件系统建模与仿真技术在生产企业分析中的基本原理和方法。
其内容涉及计算机仿真技术在生产系统分析中的作用和原理、仿真软件的介绍，重点介绍排队系统、库存系统、加工系统以及输入、输出数据分析。
本课程的目的是要求学生通过学习、课堂教育和上机训练，能了解如何运用计算机仿真技术模拟生产系统的布置和调度管理；并熟悉和掌握计算机仿真软件的基本操作和能够实现的功能；使学生了解计算机仿真的基本步骤。
二、课程教学方法1、启发式课堂讨论针对关键知识点、典型题和难题，通过教师提问，鼓励学生回答问题或请到讲台前做题，并请其他学生评判或提出不同的答案或不同的解决方法。
目的是加强学生自主学习的能力和判断能力，培养主动思考的习惯，启发学生的探索精神。
2、重视在教学中加强知识演进的逻辑规律的讲解提高学生的逻辑思维能力，培养学生分析问题、解决问题的能力。
3、加强计算机辅助设计、分析将Flexsim仿真软件引入教学中。
应用计算机辅助设计、分析，能方便的改变系统结构参数，认识复杂系统的动态响应。
三、课程教学内容及学时分配第一章概论（2课时）教学目的：了解系统仿真技术的发展历史；掌握系统仿真技术的特点；理解系统仿真的应用；掌握系统仿真的优势与局限性；熟悉系统仿真的相关技术；了解系统仿真的研究热点和发展方向；教学重点：系统仿真的应用；系统仿真的优势与局限性；系统仿真的相关技术；教学难点：系统仿真的应用；第二章系统仿真基本知识（6课时）教学目的：了解生产系统的基本特征；理解掌握系统、系统模型、系统仿真等建模与仿真相关的基本概念；了解系统仿真的类型；理解离散系统与连续系统的区别；熟悉生产系统建模的方法与仿真研究的步骤；深入理解排队论的基本概念，熟悉排队系统的组成与排队模型的分类，掌握到达模式与服务机构刻画的参数，熟悉排队规则与队列的度量；熟悉几种常用的到达时间间隔和服务实践的理论分布（定长分布、泊松分布、埃尔朗分布、正态分布等）；掌握M/M/1排队系统与M/M/C排队系统的分析；掌握库存系统模型；熟悉库存系统；掌握库存系统模型；熟悉库存系统仿真及仿真结果分析；教学重点：系统、系统模型、系统仿真等建模与仿真相关的基本概念；离散系统与连续系统的区别；生产系统建模的方法与仿真研究的步骤；排队论的基本概念，排队系统的组成与排队模型的分类；几种常用的到达时间间隔和服务实践的理论分布（定长分布、泊松分布、埃尔朗分布、正态分布等）；M/M/1排队系统与M/M/C排队系统的分析；库存系统仿真方法；教学难点：系统、系统模型、系统仿真等建模与仿真相关的基本概念；离散系统与连续系统的区别；排队论的基本概念；M/M/1排队系统与M/M/C排队系统的分析；库存系统仿真；第三章随机数与随机变量（3课时）教学目的：理解掌握随机变量（离散、连续），以及连续随机变量的密度函数的概念；掌握随机变量的数字特征；理解掌握随机数的概念，熟悉产生连续均匀分布随机数的几种方法，掌握计算机产生随机数的方法；熟悉随机数的统计检验；掌握各种离散分布随机数的产生方法；熟悉非均匀连续分布随机数及其产生方法。
建模仿真 witness 第2章
物流系统建模 与仿真
平均等待时间=顾客在队列中等待的总时间/总顾 客数
顾客必须在队列中等待的概率=等待的顾客数/总 顾客数
图2-4 进行多次采样的蒙特卡 罗方法计算单位圆面积的值
物流系统建模 与仿真
2.2.2 蒙特卡罗方法的应用
应用蒙特卡罗方法进行仿真分析的原理
利用各种不同分布随机变量的抽样序列来仿真实 际系统的概率模型，给出问题数值解的渐近统计 估计值。
要点如下 对问题建立一个简单且便于实现的概率统计模型， 使要求的解恰好是所建模型的概率分布或数学期 望；
09～23 29～68 67～82
24～43 69～88 83～94
程图。它表示系统如何对这个事件进行处 理、执行。
物流系统建模 与仿真
“离开事件”流程图（简化版）
离开事件
服务员变成Idle No
有其它顾客吗？
Yes
从队列中移出顾客
图4.1 离开事件（服务完成）的流程图
物流系统建模 与仿真
到达事件”流程图（简化版）
到达事件
开始服务顾客 No
服务员忙吗？
Yes 顾客进入队列排队
利润=销售收入-报纸成本-额外需求的利润损失+报 废报纸的回收费
物流系统建模 与仿真
需求
40 50 60 70 80 90 100
报纸类型 良 中 差
表2-15 每天报纸需求量的分布
需求概率分布
良
中
0.03
0.10
0.05
0.18
系统建模与仿真的基本原理
综合不是系统要素、结构的简单累加，而要在分析的基础上 区分主次、去粗取精，以便从整体上把握系统的本质特征
和 运行规律，以便正确地认识系统。
分析与综合是揭示系统规律的基本方法之一。分析是综合的
基础，但是分析着眼于系统局部，分析得到的结果是关于
系
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2.3 离散事件系统仿真程序的基本结构
离散事件仿真程序中的子程序：
1．变量、实体属性和系统状态：用来记录系统在不同时刻所 处的工作状况。
2．初始化子程序：在仿真模型开始运行前完成模型的初始化 工作，产生必要的初试参数。
3．仿真时钟：用于记录仿真模型的运行时间，可作为评价系 统性能的依据，也可作为仿真调度和仿真程序 是否结束的依据。
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2.1 离散事件系统及其模型分类
系统分类 连续系统（continuous system） 离散事件动态系统（DEDS）
确定性系统（ deterministic system ） 随机系统（stochastic system）
静态系统（static system） 动态系统（dynamic system）
组成，它描述了相关事件及活动之间的 逻辑和时序关系
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2.2 离散事件系统建模的基本元素
7．仿真时钟（simulation clock）：用于显示仿真时间的变 化，是仿真模型运行时序的控制机构
！！！仿真时钟是指所模拟的实际系统运行所需的时间， 而不是指计算机执行仿真程序所需的时间。
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2.1 离散事件系统及其模型分类
白箱（white box ） 灰箱（grey box ） 黑箱（black box ）
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。
系统建模与仿真
系统建模与仿真实验指导书南京财经大学2010．12目录第一章WITNESS简介.................................................................................................. 错误!未定义书签。
1.1 Witness 2008 用户界面 .................................................................................... 错误!未定义书签。
1.2 WITNESS建模元素.......................................................................................... 错误!未定义书签。
1.3 WITNESS建模与仿真过程.............................................................................. 错误!未定义书签。
第二章Witness随机分布函数 ...................................................................................... 错误!未定义书签。
2.1 伪随机数流PRNS ............................................................................................ 错误!未定义书签。
2.2 随机分布函数详解........................................................................................... 错误!未定义书签。
物流系统仿真学习要点
第1章概论了解：系统仿真的发展史、特点、应用、相关技术；系统仿真是建立在系统理论、控制理论、相似理论、数理统计、信息技术和计算机技术等理论基础之上，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实验，并借助于专家经验知识、统计数据和系统资料对实验结果进行分析研究，做出决策的一门综合性和实验性的学科。
现代仿真技术的特点可归纳为以下几点:（1）系统仿真技术是一门通用的支撑性技术。
（2）系统仿真技术学科的发展具有相对的独立性，同时又与光、机、电、声，特别是信息等众多专业技术领域的发展互为促进。
（3）系统仿真技术的发展与应用紧密相关。
（4）系统仿真技术应用正向全系统、系统全生命周期、系统全方位管理发展，这些都基于仿真技术的发展。
仿真本质上是一种知识处理的过程，典型的系统仿真过程包括系统模型建立、仿真模型建立、仿真程序设计、仿真实验和数据分析处理等用系统仿真方法研究物流系统可以分为以下几类:（1）物流过程的仿真研究。
（2）物流管理的仿真研究。
（3）物流成本的仿真研究。
相关技术：1.建模与仿真方法学；2.仿真算法3.仿真软件；4.仿真计算机/仿真器5.虚拟现实技术；6.分布仿真技术理解：系统仿真技术定义、主要分类。
系统仿真技术是模型（物理的、数学的或非数学的）的建立、验证和实验运行技术连续系统仿真、离散事件系统仿真、物理仿真、数学仿真第2章系统仿真的基本知识理解：连续系统仿真与离散事件系统仿真的区别；排队系统的基本概念；离散事件系统仿真的基本步骤。
比较离散事件系统与连续系统可以看出两者存在如下几方面的区别：（1）时间基。
连续系统的时间基是一个确定的值。
离散事件系统的时间基则是可变的，而且随着时间基的变化，仿真结果也各不相同。
（2）输入变量和输出变量。
连续系统的输入变量通常是一个确定性变量；而离散事件系统的变量往往带有随机性，因此离散事件系统的模型也被称为随机模型。
输出变量与输入变量情况相同。
【系统】生产系统建模与仿真
【关键字】系统《建模与仿真》课程教学大纲(Modeling and Simulation)课程编码：学分：2.5总学时：40适用专业：工业工程先修课程：生产计划与控制、工程统计学、工程数学、运筹学、计算机编程技术一、课程的性质、目的和任务《建模与仿真》是面向工程实际的应用型课程，是工业工程系的主导课程之一。
学生通过本课程的学习能够初步运用仿真技术来发现生产系统中的关键问题，并通过改进措施的实现，提高生产能力和生产效率。
本课程的目的是要求学生通过学习、课堂教育和上机训练，能了解如何运用计算机仿真技术模拟生产系统的布置和调度管理。
并熟悉和掌握计算机仿真软件的基本操作和能够实现的功能。
使学生了解计算机仿真的基本步骤。
结合本课程的特点，使学生掌握或提高系统化分析问题和解决问题的能力,为系统化管理生产打下根底。
二、教学基本要求具体在教学过程中要求学生应该达到：1.全面了解本课程的性质与任务、框架内容以及理论和方法；2.掌握仿真的概率统计根底知识。
3.掌握供理论模型建模方法。
4.掌握仿真模型的设计与实现方法。
5.熟练应用建模理论,对排队系统、库存系统、加工制造系统进行建模仿真。
三、教学内容与学时分配离散事件系统仿真是仿真技术的重要领域，在规划论证、方案评估、计划调度、加工制造、产品试验、生产培训、训练模拟、管理决策等方面得到广泛应用。
本课程深入地介绍了离散事件系统建模仿真的理论、方法和技术，突出对理论建模方法和计算机实现技术的讲解，对离散事件系统建模仿真的发展和应用情况做了比较详尽的介绍。
具体教学内容如下：第一章绪论 4学时本章分析了系统和制造系统定义、组成与特点，介绍了系统建模与仿真的基本概念和使用步骤，并给出应用案例。
本章教学目标：本章教学基本要求：了解常用术语及常用的仿真软件，了解仿真技术的的发展状况及应用。
理解系统与制造系统的定义及系统建模与仿真的概念及系统、模型与仿真之间的关系。
掌握制造系统建模与仿真的基本概念及基本步骤。
仿真技术知识整理 -p (2)
1.******第一章************2.系统的基本属性：整体性、相关性。
3.系统的三个研究方面、实体（存在于系统中的每一项确定的物体）、属性（实体所具有的每一项有效的特征）、活动（导致系统状态发生变化的一个过程）。
4.系统模型：是对实际系统的一种抽象，是系统本质的表述，是人们对客观世界反复认识、分析，经过多级转化，整合等相似过程而形成的最终结果，它具有与系统相似的数学描述或物理属性，以各种可用的形式，给出研究系统的信息；5.模型的作用：一、提高人们对现实系统的认识（模型具有通信，思考，理解三个层次）；二、提高人们对现实系统决策的能力（管理，控制，设计三个层次）；6.系统仿真可分为实体模型和数学模型，数学模型包括原始系统数学模型（概念模型，正规模型）和仿真系统数学模型（连续系统模型和离散事件系统模型）7.离散事件系统、集中参数系统、分布参数系统研究方法：控制论。
8.离散事件系统研究方法：排队论。
9.数学建模的任务：确定系统模型的类型、建立系统模型结构、给定相应参数。
10.建模所遵循的原则：模型的详细程度和精确度必须与研究目的相匹配，要根据所研究的问题的性质和所要解决问题来确定对模型的具体要求。
11.建模三要素：目的，方法，验证。
建模的途径：演绎法、归纳法；12.仿真研究的三要素：对仿真问题的描述，行为产生器，模型行为及其处理。
13.数学建模信息源：建模目的，先验知识，实验数据。
14.系统仿真概念：以相似原理、系统技术、信息技术及其应用领域有关专业技术为基础，以计算机、仿真器和各种专用物理效应设备为工具，利用系统模型对真实的或者设想的系统进行动态研究的一门多学科的综合性技术。
15.仿真的作用：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，以便判断故障产生的原因。
5可以避免试验的危险性。
6进行系统抗干扰性能的分析研究。
7训练系统操作人员。
8为管理决策和技术决策提供依据。
第2章 离散事件系统仿真的基本原理
服务员空闲否 是 开始服务 经过Si 服务完毕 顾客离去
否
排队等待
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2.3 离散事件系统仿真的基本步骤
离散事件系统仿真举例
分析仿真钟的推进过程: 初始值:TIME= b0=t0 下一最早发生事件:为第1号顾客到达,发生时刻为 b1 即
b1 t1 , t1 t 0 A1 15
因t1<150,仿真钟推进到t1, 然后处理该事件. 到达事件,且Z0=0 ,立即服务,即W1=0 , 服务台状态由 Z0=0 变为 Z1=1 ; 预定该顾客的离去时间:服务时间为S=43,则其为:
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2.3 离散事件系统仿真的基本步骤
离散事件系统仿真举例
定义如下系统事件类型: 类型1 顾客到达事件; 类型2 顾客接受服务事件; 类型3 顾客服务完毕并离去事件. 定义程序事件为:仿真运行到150个时间单位(例如分钟) 结束.
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2.3 离散事件系统仿真的基本步骤
离散事件系统仿真举例
假定已经得到到达时间间隔随机变量的样本值为:
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2.2 离散事件系统建模的基本元素
2. 属性 例如: 机床的属性:名称,加工范围,加工精度,加工 效率,占地面积. 待加工零件的属性:名称,材料,重量,外形尺 寸,每个工序所需加工时间. 也称为描述变量,描述每一实体的特征.
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2.2 离散事件系统建模的基本元素
3. 状态 例如:
描述制造系统中机床状态的状态变量Z,当Z=1时, 表示机床处于加工状态;当Z=0时,表示机床处于等待状 态.
用于表示两个可以区分的事件之间的过
程,它标志着系统状态的转移.
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2.2 离散事件系统建模的基本元素
6. 进程 进程由若干个事件及若干活动组成. 一个进程描述了它所包括的事件及活动间的 相互逻辑关系及时序关系. 事件,活动,进程三者关系
第二章(1) SCADAEMS系统的概述
第二章(1) SCADA/EMS系统的概述SCADA/EMS系统功能概述系统结构及软硬件配置SCADA/EMS的支撑系统SCADA/EMS前置机系统画面调用及浏览器功能SCADA功能第一节SCADA/EMS功能概述SCADA最基本的功能：数据采集和监视控制。
1.1 子系统划分1、支撑平台子系统包括：数据库管理、网络管理、图形管理、报表管理、系统运行管理等。
2、SCADA子系统包括：数据采集、数据传输及处理、计算与控制、人机界面及告警处理等。
3、PAS子系统包括：网络建模、网络拓扑、状态估计、在线潮流、静态安全分析、无功优化、故障分析及短期负荷预报等。
4、AGC/EDC子系统自动发电控制和在线经济调度（AGC/EDC）。
5、调度员仿真培训系统包括：电网仿真、SCADA/EMS系统仿真和教员控制机。
6、调度员管理信息子系统（DMIS）属于办公自动化的一种业务管理系统，通常不归入SCADA/EMS系统，但与调度自动化系统关系非常密切。
1.2 主流系统1、NARI2、电科院3、东方电子4、ABB5、SIEMENS第二节SCADA/EMS的软硬件配置2.1 系统结构网络及硬件特点：三网机制调度自动化专用双网＋MIS网主网为100M平衡负荷双网智能化100M堆叠式交换机，交换式通道，可扩展双服务器＋磁盘阵列：构成热备份系统，具备负荷平衡能力。
支持双网访问商用数据库。
集成其他符合国际标准的实时数据库。
通过MIS服务器或网桥与MIS网连接。
2.2 主网各节点功能简介1、系统服务器运行商用数据库管理系统负责保存所有历史数据、基础信息，如电网设备基本信息，地理信息，用户信息等，以及其他运行数据。
利用数据库引擎进行查询和统计双机热备：双机共用磁盘阵列，分别运行数据库管理系统。
2、SCADA工作站双机热备：独立运行。
运行SCADA软件及AGC/EDC软件通过终端服务器接收厂站RTU信息承担前置系统信息处理（如标度变换、越限处理）和信息流优化功能完成基本SCADA功能和AGC/EDC的控制和显示功能实现双机、双通道的自动/手动切换3、PAS工作站运行电力系统高级应用软件。
《物流系统优化与仿真》课程教学大纲
《物流系统优化与仿真》课程教学大纲—、课程基本信息课程代码：课程名称：物流系统优化与仿真英文名称：Logistics system optimization and simulation课程类别：专业课学时：32学分：2适用对象：物流管理专业考核方式：考查先修课程：物流学二、课程简介物流系统优化是实现物流管理LI标、体现物流管理效率与效益的必要过程和手段。
物流系统优化主要有运筹学方法、智能优化方法和模拟仿真法三种方法。
运筹学优化方法一般是建立在一个物流系统的数学模型基础之上的，智能优化方法为复杂物流管理决策问题提供了重要的可行性解决方案。
系统仿真是根据被研究的系统模型，利用讣算机进行实验研究的方法，U前仿真技术是分析、研究复杂物流系统的重要工具，也成为物流工程技术人员的一项重要技能。
本课程力求从物流系统优化与仿真的各个方面进行比较全面的介绍。
即强调优化和仿真的方法学和技术，乂立足于物流系统的管理决策问题的解决。
Logi stics system optimization is the necessary processes and measures to reach the objective of Logistics Management, represent the effectiveness and benef it of Log i stics Management. There are three main methods of Logi stics system optimization which are operation research, inteI Iigent optimization, and system Simulation. Operation research i s genera I Iy construeted on the mathematics mode I of a logi stics system. I nteI Ii gent optimization prov i des solution for comp Ii cated logi stics dec i s i on. System simulation i s a exper imentai study method based on computer and the prob Iem mode I that researched. At prese nt, sys tem Simula tion is a n important tool to ana I yze and study the comp Iicated logi stics system, and a I so an important skill for Iog i stics eng i neer. Th i s curr i cuIum has a comprehens i ve i ntroduction of Iog i stics system optimization and Simulation, emphas i ze on the method ofoptimization and Simulation, and so Ive the prob Iem of logi stics dec i s i on as well.三、课程性质与教学目的课程性质：《物流系统优化与仿真》是物流管理专业的一门专业选修课，是一门根据被研究的物流问题建立物流系统模型，利用计算机进行实验研究的仿真方法，是分析、研究复杂物流系统的重要工具。
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顾客n的进程
到达事件 延迟 开始服务 活动 结束服务事件 时间
以排队系统和库存系统为例。 在仓储系统中，货物是临时实体；货位、搬运机 器是永久实体。属性：货物的几何物理特性、到 达时间间隔、到达批量。事件：货物入库，物品 出库。活动：存储。 在银行排队系统中，顾客和服务员是实体，顾客 到达时间间隔、服务时间是属性，事件：顾客到 达和顾客离去。状态变量：队列长度和服务员忙 闲程度。 思考：2.6 请在下列系统中命名一些实体、属性、 事件、活动和进程：零售商店，汽车总装线，医 院手术室，银行储蓄所。
仿真结果分析是采用统计学方法，对仿真 结果的可信度和精度进行分析，不断增加 仿真次数或仿真时间以提高统计结果的可 信度和精度，直至令人满意为止。
第2章 离散事件系统仿真 的基本知识
zhaoyuexia@
本章主要内容
1. DEDS的概念 2. DEDS的基本要素 3. DEDS仿真的基本步骤
1. DEDS的概念：
• 根据仿真的研究对象，系统仿真可以分成连续 系统仿真和离散事件系统仿真（Discrete Event Dynamic System ）。离散事件系统 的特点是：系统的状态变化只在离散点上发生， 且发生的时刻往往是随机的，系统的状态变化 是由随机事件驱动的。 • 举例：排队系统 • 生产领域和物流领域的大多数系统为离散事件 系统
仿真钟：
• 定义：仿真模型中用来记录仿真当前时刻的变 量。 • 仿真钟的推进有两种经典方法：固定步长推进 法和变步长推进法。
• 举例
3.离散事件系统仿真步骤：
• 确定仿真目标----建模的依据 • 进行系统调研---了解系统运行状况和采集系统数据资 料。 • 建立系统模型----模型和模型参数 • 确定仿真算法----是控制仿真钟推进的方法，是系统仿 真的核心。 • 建立仿真模型----二次建模 • 验证与确认模型 • 运行仿真模型 • 分析仿真结果 • 输出仿真结果
验证主要是检验所建立的仿真模型是否被 准确的描述为可执行的模型。（计算机程 序可以正常运行吗？模型的输入参数和逻 辑结构被计算机正确表达了吗？）
• 方法：1）仿真低速运行时，观看动画和仿真 钟是否同步运行。2）通过交互命令窗口，显 示动态图，询问资源和流动项目的属性和状态。 3）输入多组仿真参数值，验证仿真结果是否 合理。
确认模型是考察所建立的模型及模型的运行特征是否能够代表所要研究的实 际系统。下面是判断模型有效性的一些指标： 1.模型性能测度是否同真实系统性能测度匹配。 2.如果没有现实系统来对比，可以将仿真结果同相近现实系统的仿真模型的 相关运行结 果作对比。 3.利用系统专家的经验和直觉来假设复杂系统特定部分模型的运行状况。 4.模型的行为是否同理论相一致？确定结果的理论最大值和最小值，然后验 证模型结果 是否落入两值之间。 5.改变输入参数，通过观察输出的变化方向来验证模型的有效性。 6.模型是否能够准确地预测结果？这项技术可用来对正在运行中的模型进行 连续的有效 性进行验证。 7.是否有其它仿真模拟器模拟过该模型？假若有则可将两个模型的运行结果 进行对比。
2.离散事件系统的基本要素：实体、属性、事件、活动、 进程。
• 实体：系统中我们感兴趣的对象。
• 属性：实体的属性或性质。 • 活动: 具有一定时间长度的任务或工作
• 事件: 导致系统状态改变的瞬间行为。
• 进程：在一些更确切的术语中，进程是事件、活动和延迟按时间 顺序排列的表，这个表定义了一个实体经过系统时的生命周期。 • 延迟：与活动相比，延迟的持续时间不由建模者事先指定，而是 由系统条件决定的。 • 状态：变量集，它们包含描述系统在任何时间所必需的所有信息。 • 注：分析系统必须要首先明确仿真目的