系统模型与计算机仿真的理论与实践

"系统模型建立的方法论-第二讲.ppt" 在深入探讨系统模型建立的方法论之前，我们首先回顾上一讲的关键概念。系统被定义为一个为了实现特定功能或达到某一目标而相互关联的集合体或装置。举个例子，数控机床的伺服系统就是这样一个系统，其中各个部件协同工作以实现精确的机械运动。 系统具备四个核心特征： 1. 系统由多个部件构成，并且这些部件处于动态变化的状态。 2. 部件之间存在互动和依赖关系。 3. 系统的整体效果大于各部分效果的简单相加，体现了系统整体性。 4. 系统状态可转换，可通过输入和输出进行控制。 评估系统性能好坏的主要标准包括： 1. 目标明确，系统运作是为了实现特定目标。 2. 结构合理，子系统间的连接方式应促进目标达成。 3. 接口清晰，确保子系统间的通信和与外部环境的交互顺畅。 4. 能观能控，意味着系统行为可被观察和调整，以适应不同需求。 系统模型是对系统本质属性的一种描述，它可以是文字、符号、图表、实物、数学公式等形式。模型的特征包括： 1. 抽象或模仿现实系统。 2. 由体现系统关键特性的要素构成。 3. 展示了这些要素之间的动态关系。 系统模型主要分为物理模型和数学模型，前者侧重于实体的模拟，后者利用数学语言来描述系统行为。 计算机仿真是一种利用计算机技术模拟真实系统运行的技术，有助于在不实际操作的情况下理解和优化系统。计算机仿真的分类包括： 1. 基于计算机类型：模拟计算机仿真、数字计算机仿真、混合模拟数字计算机仿真。 2. 根据时间比例：实时仿真、欠实时仿真、超实时仿真。 3. 根据系统特性：连续系统仿真和离散系统仿真。 总体流程通常包括建模、仿真设置、执行仿真、结果分析和优化迭代等步骤。在实际应用中，通过这些步骤，我们可以预测系统行为、识别潜在问题、优化设计并最终提高系统性能。对于工程文档和课件中的学习者来说，掌握这些方法论是理解和应用系统模型及计算机仿真的基础。