工业工程系统建模与仿真期末复习

上传人:F****n 文档编号:99133823 上传时间:2019-09-17 格式:DOCX 页数:4 大小:24.58KB
返回 下载 相关 举报
工业工程系统建模与仿真期末复习_第1页
第1页 / 共4页
工业工程系统建模与仿真期末复习_第2页
第2页 / 共4页
工业工程系统建模与仿真期末复习_第3页
第3页 / 共4页
工业工程系统建模与仿真期末复习_第4页
第4页 / 共4页
亲,该文档总共4页,全部预览完了,如果喜欢就下载吧!
资源描述

《工业工程系统建模与仿真期末复习》由会员分享,可在线阅读,更多相关《工业工程系统建模与仿真期末复习(4页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。

1、第一章 绪论1、 系统是指相互联系又相互作用者的对象的有机组合。系统包括工程系统和非工程系统,自然系统和人工系统,也可分为复杂系统和简单系统、中小系统和大系统。2、 系统具给定的边界、输入和输出,其三要素为:实体、属性、活动。3、 模型是实际系统本质的抽象和简化。分为:物理模型和数学模型。4、 建模:为了达到系统研究的目的,用于收集和描述系统有关信息的实体。5、 仿真的意义:系统是研究对象,建模是系统特性的描述,仿真则包含建立模型及对模型进行实验两个。6、 根据模型类型,系统仿真分为物理仿真、数学和物理数学。7、 系统仿真的步骤及基本功能:1)调研系统,明确问题;2)设立目标,制定计划;3)建

2、立系统数学模型;4)模型校核、验证及确认;5)数据采集;6)数学模型与仿真模型的转换;7)仿真实验设计;8)编制程序,仿真实验,运行模型,计算结果;9)数据处理,统计分析;10)优化与决策。8、 仿真技术的分类。按什么分,按什么分9、 仿真技术不足:建模方法尚不完善,须通过建模和仿真人员分析。10、 发展趋势:一体化建模与仿真环境。11、 研究热点:面向对象仿真、定性仿真、智能仿真、分布交互仿真、可视化仿真、多媒体仿真、虚拟现实仿真、internet网上仿真。12、 系统辨识:在对被识系统进行输入和输出观测的基础上,从设定的一类系统中确定出一个与被识系统等价的系统。(两种方式:在线辨识和离线辨

3、识)13、 系统辨识过程要解决:模型框架、模型结构、模型参数。系14、 互逆的技术手段:系统辨识与系统分析。15、 系统分析:通过一系列步骤,帮助决策者选择决策方案的一种系统方法。(五大要素:目标、替代方案、费用、模型和准则)第二章1、系统模型分类:1)按照变量情况:确定型模型、随机型模型;2)按数学方法:初等模型、微分方程模型、优化模型、控制模型;3)按实际问题:人口发展模型、生态模型、交通模型、经济模型。2、建模关键是:全面、集中、精确地反映系统的状态、本质特征和变化规律。3、系统建模原则:1)可分离原则2)假设的合理性原则3)因果性原则4)输入量和输出量的可测量性、可选择性原则,以及动态

4、模型还应保证适应性原则。4、建模步骤:1)准备阶段:弄清问题的复杂背景、建模的目的或目标;首先熟悉模型的所属领域,其次了解建模的目的,再次了解模型的实现方式。2)系统认识阶段:首先是建模的目标,包括类型及与建模的对应形式;其次是系统的规范,包括有效范围的确定、解决问题方式和工具要求、结果的精度和形式;再次是建模的要素,注意起作用的要素,筛去无关要素,注意要素类型;最后,系统建模的关系和限制。3)建模阶段:首先模型形式化问题;其次,模型的简化;再次,通常用一个略图定性的描述系统,并确定子系统和输出;最后,在模型假设的基础上,进一步分析建模假设的各个条件。4)模型求解阶段:复杂系统往往采用计算机模

5、拟仿真。5)模型分析与检验:依据建模目的,对模型求解结果进行稳定性分析、参数灵敏度分析或者误差分析。5、常用建模方法:逻辑思维方法、图解建模法、概率统计法。6、建模应具备条件:分析综合能力、抽象概括能力、想象洞察力、运用数学工具的能力、通过实践验证模型的能力。7、建模的关键主要是抽象和概括。8、逻辑思维方法:抽象、归纳、演绎、类比、移植。第三章1、连续系统:系统的状态变量随时间连续变化的系统。2、建模评判原则:稳定性、准备性、快速性3、连续系统按照输入和输出是否与系统各质点位置有关分为集中参数系统和分布参数系统。(常微分方程描述的系统称为集中参数系统。偏微分方程。分布参数系统。)连续系统对仿真

6、的要求?4、模型:1)微分方程模型、p392)传递函数模型、3)状态空间模型。5、微分方程建模方法:连续系统的实时仿真算法、采样控制系统仿真方法。6、仿真算法主要包括两种误差:截断误差、舍入误差。(截断误差是基于泰勒展开公式的数值计算方法都存在的误差。舍入误差由计算机的有限字长引起。)7、稳定性:指误差的积累是否受到控制的问题。与系统的特征值和步长有关。第四章1、离散系统:系统中的状态只在离散时间点上发生变化,而且这些离散时间点一般是不确定的。离散系统的基本要素及如何定义2、系统模型描述:流程图和网络图。建模方法:实体流图法、活动周期图法。 仿真方法:3、实体是系统中可单独辨识和刻画的构成要素

7、。分为临时实体和永久实体。(临时实体:系统中只存在一段时间的实体。永久实体:永远驻留在系统中的实体。)(属性、活动、状态、事件、进程、队列、仿真钟、统计计数器)4、建模步骤:1)系统建模:反映临时实体在系统内部历经的过程、永久实体对临时实体的作用以及他们之间的逻辑关系;2)确定仿真算法:包括两方面:如何产生所需求的随机变量和采用怎样的方法进行仿真;3)建立仿真模型:根据已经确定的仿真算法,进行变量定义、流程图确定,完成仿真程序实现;4)仿真结果分析:离散时间系统固有的随机性,每次仿真计算结果仅仅是随机变量的一次取样,要运行多次,并采用适当的方法进行分析。5、ACD法(活动周期图法):两个原则:

8、交替原则和闭合原则。实体状态:静寂、激活。P716、终态仿真:指仿真试验在某个持续时间段上运行。在终态仿真中,系统的初始状态必须加以明确指定,同时必须指定仿真结束时刻或给出仿真停止条件。终态仿真结果对初始状态有明显的依赖性。7、稳态仿真:通过系统仿真试验,希望得到系统性能指标在系统达到稳态时的估计值,因而常常需要很长一段时间的运行,结束时间一般是充分长的仿真试验时间,或充分多的观测样本,或系统的稳态判据为真。稳态仿真试验结果一般与初始状态无关。8、系统的可靠性:指系统在规定条件下和规定时间内完成既定功能的能力。指标特征量:可靠度、故障率或失效度、故障时间、维修度与修复率、有效度等。9、系统可靠

9、性模型:串联系统、并联系统。第五章1、IDEF0:以结构化分析和设计技术为基础,利用规定的图形符号和自然语言,按照自顶而下、逐层分解的结构化方法描述和建立系统的功能模型。2、IDEF0的特点:1)运用简单的图形符号和自然语言,清楚全面地描述系统的功能、活动、数据流。2)采用严格的自顶而下,逐层分解的结构化方法建立系统模型,明确系统功能和系统实现之间的差别,即“做什么”和“如何做”;3)通过严格的人员分工、评审、文档管理等程序来控制所建模型的完整性和准确性。3、IDEF0的基本符号:活动(指某种系统功能或任何其他事物)、输入(完成某项活动所需的条件)、输出(执行活动产生的结果)、控制(活动输入变

10、成输出所受的约束)、机制(活动完成的依附体)。4、IDEF0建模步骤:1)明确建模的范围、观点和目的;2)建立系统的内外联系图;3)建立A0图;4)顺次建立各层模型;5)文字说明;6)评阅、修改、定稿。5、IDEF1x:即支持概念模式的信息模型,是一种语义数据模型化技术,支持数据库的概念模式。(一致性、可扩展性、可变换性)6、IDEF1x外模式(用户模式):用户可见的数据视图,以报表、屏幕格式定义。内模式(存储模式):数据在数据库的内部表示方式,即数据的物理结构和存储方式的描述。概念模式(逻辑模式):数据库中全体数据的逻辑结构和特征的单一、确定的描述。7、实体:客观世界中具有相同属性和特征的现

11、实或抽象事物的集合。独立实体:一个实体的每个实例都能被唯一标识而不依赖于其他实体的联系。从属实体:一个实体的实例的唯一标识依赖于该实体与其他实体的联系。8、实体的属性:用来描述实体的某种性质和特征。使用规则:单主规则、非空规则、非重复规则、惟一规则。9、实体间关系包括:连接联系、标定联系、非标定联系、分类联系、完全分类联系、不完全分类联系、非确定联系。10、Petri网:一种图论工具、适于对离散事件动态系统建模,广泛应用于制造系统、计算机系统、通讯系统的建模与分析。三元组及其充要条件11、Petri网优点:1)可方便地描述制造系统的框架及系统随机过程,可描述一些非系统固有的形式特征2)不仅可做

12、逻辑分析,也可进行定量分析,有软件工具可以借用;3)以图形方式描述系统,使复杂系统形象化,有利于理解;4)可以分层建立petri网,便于描述分布式递阶系统,具有一套严密的数学解析理论,可以分析制造系统各种运行特性;5)可以描述系统内部的数据流和物流,可以描述系统的并发性、竞争性等。12、Petri网基本术语:1)资源:系统中发生变化所涉及的与系统状态有关的因素;2)状态元素:资源按其在系统总的作用分类,每一类存放一处,则该处抽象为一个相应的状态元素;3)库所:状态元素又称库所,库所不仅表示一个场所而且表示在该厂所存放了一定资源;4)变迁:资源的消耗、使用及产生对应于状态元素的变化;5)条件:如

13、果一个库所只有两种状态,有令牌和无令牌,则该库所称为条件。6)事件:涉及条件的变迁;7)容量:库所对存储资源的数量限制。13、建立Petri网步骤:1)列出加工每一种零件所需的资源或活动;2)按先后关系对活动进行排序;3)对一个活动以库所表示其状态,库所的输入变迁表示活动开始,库所的输出表示活动结束;4)以变迁表示,活动是为一个时间5)对于表示某一活动开始的变迁,在该活动所需的所有资源库所与该变迁间连接弧作为该变迁的输出弧6)给定系统的初始标记。14、UML:是一个通用的可视化建模语言,用于对软件进行描述、可视化处理、构造和建立软件系统的文档。(包括UML语义和UML表示法)15、UML建模方

14、法:静态建模和动态建模。静态建模主要强调系统中的对象结构,包括它们的类、界面、属性和关系。动态建模主要强调系统中对象的行为,包括它们的方法、相互作用、协作和状态变化,并对UML图符中出现的建模符号给出完整的说明。16、UML的基本元素:1)视图:用来表示被建模系统的各个方面,由多个图组成,对系统的抽象表示(包括用例视图、逻辑视图、并发视图、组件视图、展开视图);2)图:由图片组成,图片是模型元素的符号化,把这些符号有机地组织起来形成的图表示了系统的一个特殊部分或某个方面(包括用例图、类图、对象图、状态图、顺序图、协作图、活动图、组件图、展开图);3)模型元素:模型之间的联系(关联、范化、依赖、

15、聚合);4)通用机制(修饰、笔记、规格说明);5)扩展机制(版型、标记值、约束)。第六章1、排队论:又称随机服务系统理论,是通过对服务对象到来及服务时间的统计研究,得出这些数量指标的统计规律,然后根据这些规律来改进服务系统的结构或重新组织被服务对象,使得服务系统既能满足服务对象的需要,又能使机构的费用最经济或某些指标最优。2、研究内容:1)统计推断,根据资料建立模型;2)系统的性态,即和排队有关的数量指标的概率规律性;3)系统的优化问题。目的:正确设计和有效运行各个服务系统,使之发挥最佳效益。3、排队系统由输入过程、服务规则、服务台组成4、排队系统的主要数量指标:1)队长和排队长:队长是指系统中的平均顾客数,排队长是指系统中正在排队等待服务的平均顾客数。2)等待时间和逗留时间:等待时间:从顾客到达时刻起到他开始接受服务止的时间;逗留时间:从顾客到达时刻起到他接受服务完成止的时间。3)忙期和闲期:忙期是指服务机构连续忙得时间,闲期是指服务机构连续保持空闲的时间。(各自的符号是什么)5、最简单流:满足平稳性、无后效性、单个性的输入。全国驴友团队、自驾俱乐部、户外俱乐部、及各旅行社、社会团体,以及户外爱好者均可报名。报名时提供真实身份证信息、联系电话等信息。以报名款到帐成功为准确认报名资格

展开阅读全文
相关资源
相关搜索

当前位置:首页 > 办公文档 > 教学/培训

电脑版 |金锄头文库版权所有
经营许可证:蜀ICP备13022795号 | 川公网安备 51140202000112号