管理系统工程之模拟、仿真、优化、控制

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1、管理系统工程 模拟、仿真、优化、控制,主讲人:姚飞,模 拟,定义: 用数学符号的形式来代替真实世界,并利用计算机等辅助手段来实现。 必备要素: 数据、模型、算法,模 拟,模型分类: 黑箱模型(经验模型) 纯经验模型 统计模型 神经元 白箱模型(机理模型) 代数方程 常微分方程 偏微分方程 灰箱模型(半机理半经验模型) 准数模型 理想修正模型,仿 真,定义: 也可以称为是“专业电子游戏”,是模拟的一种,但是具备三个重要的特征,以区别于模拟。 重要特征: 系统性:与模拟相比更为复杂,是对整体过程的模拟实现。涉及到与目标有关的所有内容,并且需要各个专业知识都较为熟悉的人从事。 动态实时性:模拟的模型

2、是静态的,而仿真所用的模型是动态的,是一个过程,需要有立即做出响应的能力。 逼真性:主要是指可以直接感受的外表象。,仿 真,分类:根据用途不同可分为研究用和培训用 仿真应用于培训领域的优势: 可做现实中很难或无法做的实验,例如事故性实验 可以强化效果,培养系统的、整体的能力 可加快或放慢时间,提高培训效率,优 化,定义: (数学概念)求目标函数的极值问题 (工程概念)将目标函数值逐步朝希望解靠拢,并与模拟相结合,从模拟的数值中找到最满意解,一般是求极小值。目标函数、变量选择、模型算法,控 制,控制所要解决的问题: 动态的 存在于实际应用中的 双向调节的 控制追求的目标: 在一定时间内,消除现有的与目标值的差距,控 制,控制过程中的指标 时间常数、超调量、波峰数 考察指标:偏差量、斜率 典型控制 PID所代表的含义 P:比例调节 I:积分调节 D:微分调节 这种控制有较强的抗干扰能力:在外界变化的条件下,可迅速克服变动,恢复到目标值,控 制,控制中需要注意的问题: 在不同的情况下采用不同的控制手段,分清什么时候需要控制,什么时候不该控制(事物有内生的生长规律控制时不应使用控制) 根据目标函数不同选择不同的控制标准 控制存在相关性问题,也就是有负效应 控制的权力问题,

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