制造系统建模与仿真复习重点.pdf

1、系统“三要素”：实体、属性、活动 ①实体：确定了系统的构成，也就确定了系统的边界； ②属性：也称为描述变量，描述每一实体的特征； ③活动：定义了系统内部实体之间的相互作用，从而确定了系统内部发生变化的过程。 2、系统的分类 （1） 静态系统 & 动态系统 —— 时域状态（按系统状态是否变化） 确定系统 & 随机系统——存在随机变量（按有无随机过程） 单变量系统 & 多变量系统 —— 自由度数量 连续系统 & 离散随机事件系统 —— 按系统状态的变化与时间的关系 （2）根据系统状态是否随时间连续变化，可以将系统分为：连续系统、离散事件系统 ①连续系统是指系统状态随时间发生连续性变化的系统。 ②离散事件系统是指只有当在某个时间点上有事件发生时，系统状态才会发生改变的系 统。 由于事件的发生具有随机性，使得离散事件系统的状态具有随机和动态特征，此类系统 也常被称为离散事件动态系统（DEDS）。 3、机械制造系统是复杂的离散事件动态系统，它的输入为各种制造资源 （如毛坯、半产品、 能源、人力等），输出为零件、部件或产品。机械制造系统的运行过程始终伴随着物料流、 能量流和信息流，也称为“三流合一”。 4、系统模型分类 ①物理模型：采用特定的材料和工艺，根据相似性准则按一定比例制作的系统模型，以 便通过试验对系统的某些方面性能作出评估。 ②数学模型：采用符号、数学方程、数学函数或数据表格等方法定义系统各元素之间的 关系和内在规律，再利用对数学模型的试验以获得现实系统的性能特征和规律。 ③物理-数学模型 （也称为半物理模型）：一种混合模型，结合了物理模型和数学模型的 优点。 5、系统、模型与仿真的关系：系统、模型与仿真三者之间有着密切的联系。其中，系统是 要研究的对象，模型是系统在某种程度和层次上的抽象，而仿真是通过对模型的试验以便分 析、评价和优化系统。 6、仿真时钟的推进机制：固定步长时间推进机制、下次事件时间推进机制、混合时间推进 机制 注：仿真时钟是指所模拟的实际系统运行所需的时间，而不是指计算机执行仿真程序所 需的时间。 ①固定步长时间推进机制：在仿真过程中仿真时钟每次递增一个固定的步长。该步长在 仿真开始之前，根据模型特点确定，在仿真过程中保持不变。 ②下次事件时间推进机制：仿真时钟按照下一个事件预计将要发生的时刻，以不等的时 间间隔向前推进。即仿真时钟每次都跳跃性地推进到下一事件发生的时刻上去。 ③混合时间推进机制：固定步长时间推进机制和下次事件时间推进机制的结合体。仿真 时钟每次推进一个固定时间步长的整数倍(n∆t，n≥1)。步长∆t 可以在仿真前确定，并能在 仿真过程中调整以获得必要的仿真精度和仿真效率。 7、离散事件仿真程序中的子程序： ①变量、实体属性和系统状态；②初始化子程序 ③仿真时钟；④事件列表；⑤定时子程序 ⑥事件子程序；⑦仿真数据处理与分析子程序 8、系统建模的思维方法：分析与综合、抽象与概括、归纳与总结、演绎与推理、比较与类 比、概率统计法、层次分析法、模糊综合评价法 9、负二项式分布 （p指成功概率） 例如，有40%的装配好的喷墨式打印机在检验站检验为不合格。求第一个被检验为合格 的打印机为第三个的概率。 解：把每次检测都看做是q=0.4，p=0.6的伯努利试验。则 因此，通过检测的第一台喷墨打印机是所检测的第三台的概率约为10%。 如何确定第三台检测的打印机是第二台可接受的打印机的概率？ 采用负二项式分布可得： 10、线性同余法 随机数序列中的数由如下递推关系产生： 初始值X0 称作种子，a称作乘数，c称作增量，m称作模数。 如果上式中c≠0 ，那么这种形式叫做混合线性同余法。如果c=0，则称为乘法同余法。 11、线性同余法参数选择的惯例： b ①m 的选取：越大越好，一般取2 ，b 为计算机字长（32 位），产生随机数的最长周期 b 数为2 ； ②c 与a 也有一些条件：C 与m 必须是互质的；a=1+4 ，其中 为整数 ③X0 的选取：可以为