系统工程中的建模与仿真应用

“systems_engineering_simulation.pdf”主要涵盖了系统工程中的建模与仿真验证技术，由James E. Coolahan博士（约翰斯·霍普金斯大学工程专业教授及Coolahan Associates, LLC创始人）编撰和讲解。 在系统工程过程中，建模与仿真（Modeling and Simulation, M&S）扮演着至关重要的角色。本教程的目标是帮助学习者掌握以下关键知识点： 1. 定义和区分关键的建模与仿真术语：了解并理解模型、仿真、动态模型、静态模型、离散事件模拟、连续时间模拟等概念之间的差异及其在系统工程中的应用。 2. 建模与仿真在需求分析和机会探索中的应用：如何利用M&S来确定和评估系统的功能需求，以及识别潜在的改进或创新机会。 3. 系统效能仿真的五个主要组成部分：包括系统行为、性能参数、环境因素、操作条件和决策过程。通过这些组件，可以全面评估系统在特定条件下的表现。 4. 不同工程学科中的仿真应用示例：如航空航天、土木工程、电气工程和机械工程中，仿真如何用于设计验证、故障预测和优化决策。 5. 测试与评估阶段的M&S规划问题：讨论了在系统测试和评估期间进行建模与仿真时需要考虑的关键问题，如数据收集、模型校准、结果解释等。 6. 系统生产阶段的模型类型与仿真：涵盖计划和执行系统生产过程中的不同类型的模型，如生产流程模拟、质量控制模型等，以及它们如何辅助决策。 7. 系统维护期间的系统操作模拟：通过操作模拟来调查和解决系统在运行维护阶段出现的异常问题，例如故障诊断、维护策略优化等。 本教程不仅提供了理论基础，还强调了实践应用，使学习者能够理解和运用M&S技术解决实际工程问题。通过深入学习，参与者将能够熟练地将建模与仿真工具融入到系统工程的各个阶段，从而提升系统设计的有效性和可靠性。