半实物仿真

想请问仿真实验的意义和目的是什么
更新时间:2019-12-16 13:09 浏览:59 关闭窗口 打印此页

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  展开全部系统仿线年代末以来伴随着计算机技术的发展而逐步形成的一门新兴学科。仿真(Simulation)就是通过建立实际系统模型并利用所见模型对实际系统进行实验研究的过程[2]。最初,仿真技术主要用于航空、航天、原子反应堆等价格昂贵、周期长、危险性大、实际系统试验难以实现的少数领域,后来逐步发展到电力、石油、化工、冶金、机械等一些主要工业部门,并进一步扩大到社会系统、经济系统、交通运输系统、生态系统等一些非工程系统领域。可以说,现代系统仿真技术和综合性仿真系统已经成为任何复杂系统,特别是高技术产业不可缺少的分析、研究、设计、评价、决策和训练的重要手段。其应用范围在不断扩大,应用效益也日益显著。

  系统仿真是建立在控制理论、相似理论、信息处理技术和计算机初等理论基础之上的,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设的系统进行试验,并借助于专家的经验知识、统计数据和信息资料对实验结果进行分析研究,进而做出决策的一门综合的实验性学科。从广义而言,系统仿真的方法适用于任何的领域,无论是工程系统(机械、化工、电力、电子等)或是非工程系统(交通、管理、经济、政治等)。

  系统仿真根据模型不同,可以分为物理仿真、数学仿真和物理—数学仿真(半实物仿真);根据计算机的类别,可以分为模拟仿真、数字仿真和混合仿真;根据系统的特性;可以分为连续系统仿真、离散时间系统(采样系统)仿真和离散事件系统仿真;根据仿真时钟与实际时钟的关系,可以分为实时仿真、欠实时仿线.系统仿真的一般步骤

  对于每一个成功的仿真研究项目,其应用都包含着特定的步骤,见图9-2。不论仿真项目的类型和研究目的又何不同,仿真的基本过程是保持不变的,要进行如下9步:

  下面对这九步作简单的定义和说明。它不是为了引出详细的讨论,仅仅起到抛砖引玉的作用。注意仿真研究不能简单遵循这九步的排序,有些项目在获得系统的内在细节之后,可能要返回到先前的步骤中去。同时,验证和确认需要贯穿于仿真工程的每一个步骤当中。

  一个模型不可能呈现被模拟的现实系统的所有方面,有时是因为太昂贵。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模型,因为它将过于复杂和难于理解。因此,明智的做法是:先定义问题,再制定目标,再构建一个能够完全解决问题的模型。在问题定义阶段,对于假设要小心谨慎,不要做出错误的假设。例如,假设叉车等待时间较长,比假设没有足够的接收码头要好。作为仿真纲领,定义问题的陈述越通用越好,详细考虑引起问题的可能原因。

  没有目标的仿真研究是毫无用途的。目标是仿真项目所有步骤的导向。系统的定义也是基于系统目标的。目标决定了应该做出怎样的假设、应该收集那些信息和数据;模型的建立和确认考虑到能否达到研究的目标。目标需要清楚、明确和切实可行。目标经常被描述成像这样的问题“通过添加机器或延长工时,能够获得更多的利润吗?”等。在定义目标时,详细说明那些将要被用来决定目标是否实现的性能测度是非常必要的。每小时的产出率、工人利用率、平均排队时间、以及最大队列长度是最常见的系统性能测度。

  最后,列出仿真结果的先决条件。如:必须通过利用现有设备来实现目标,或最高投资额要在限度内,或产品订货提前期不能延长等。

  简单点说,仿真模型降低完成工作的时间。系统中的时间被划分成处理时间、运输时间和排队时间。不论模型是一个物流系统、制造工厂、或服务机构,清楚明

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