《計算機仿真》ppt課件-文庫吧
2025-04-18 07:08 本頁面
【正文】 仿真結(jié)束 輸出結(jié)果 問題的分析 項目研究計劃 仿真步驟及流程 1 系 統(tǒng) 分 析 2 模 型 構(gòu) 造 3 運 行 與 改 進 4 輸 出 結(jié) 果 運行與分析 進一步運行 實 驗 設(shè) 計 是 否 建立模型 收集數(shù)據(jù) 編 制 程 序 程 序 驗 證 模 型 確 認 否 否 否 2 時間步長法 仿真時鐘 在進行系統(tǒng)仿真時，可以把整個仿真過程分為許多相等的時間間隔，時間間隔的長度可根據(jù)實際問題分別取作秒、分、小時、天、周、月、年等。程序中按此間隔前進的虛擬時鐘就是 仿真的時鐘 ，此時間間隔稱為 仿真時鐘的步長 。 選取系統(tǒng)的一個初始狀態(tài)作為仿真時鐘的零點，仿真時鐘每步進一次，就對系統(tǒng)的所有實體、屬性和活動進行一次前面的掃描考察，按照預(yù)定的計劃和目標進行分析、計算和記錄系統(tǒng)狀態(tài)的變化，這個過程一直進行到仿真時鐘結(jié)束為止。此即為時間步長仿真法。 流程圖 仿真結(jié)束 初 始 化 時間步進 1 考察實體或活動 發(fā)生事件或變化 處理事件子程序 更新狀態(tài)數(shù)據(jù) 是 仿真是否完畢 否 輸出結(jié)果 是 否 時鐘步長法特點 1) 仿真時鐘以等步長前進； 2) 在一個步長內(nèi)，認為系統(tǒng)的狀態(tài)不變； 3) 時鐘每步進一次，就要對系統(tǒng)進行一次全面的考察，即使狀態(tài)無變化也要掃描。 例 1 池水含鹽問題 水： 2022 m3 鹽： 2 kg 6 m3/分鐘 4 m3/分鐘 要使池中鹽水的濃度達到 ，需經(jīng)過多長時間？ 1 )系統(tǒng)分析 實體：鹽水 屬性：體積，含鹽量，含鹽率 活動：注入，流出 實例分析 在這個問題中，系統(tǒng)的狀態(tài)隨時間連續(xù)變化，要對這樣一個連續(xù)系統(tǒng)進行仿真，必需在一系列離散時間點上進行考察，一般取等間隔時間點，設(shè)間隔為△ t （即仿真時鐘步長）。 取 T=0作為系統(tǒng)仿真的初始時刻，當(dāng)池水中鹽的濃度達到 。 注水速度： 6, 排水速度： 4 每分鐘水的體積增加 ,6－ 4＝ 2 注入水的含鹽率： , 每分鐘向池內(nèi)注入鹽 6 ＝ 3 最終含鹽率： SF= t時刻 水的體積 VT 水的含鹽量 ST 水的含鹽率 SR 每分鐘向池外流出鹽 4 SR 每分鐘池內(nèi)鹽增加 3－ 4 SR 2) 模型構(gòu)造 ①收集、整理、分析數(shù)據(jù) 當(dāng)前時刻 t 水的體積 VT 水的含鹽量 ST 水的含鹽率 SR 下一時刻 t + △ t 水的體積 : VT + 6 △ t 水的含鹽量 : ST + 3 4 SR △ t 水的含鹽率 :水的含鹽量 /水的體積 系統(tǒng)的狀態(tài)用 VT， ST， SR 表示 ② 分析系統(tǒng)的狀態(tài)更新規(guī)則 初 始 化 : VT=2022,ST=2,SR=,t=0, △ t=1,T=0 t ←t + △ t ,T ← T + △ t 計算池水體積 VT，含鹽量 ST，含鹽率 SR 否 SR ≥ SF ? T = 10 ? 否 是 打印 t， VT,ST,SR 下一個觀察周期開始， T ← 0 是 結(jié)束 打印 t， VT,ST,SR ③ 仿 真 流 程 在這個問題中，系統(tǒng)的狀態(tài)隨時間連續(xù)變化，系統(tǒng)離散化后，仿真結(jié)果與離散化的時間間隔即仿真時鐘步長有關(guān)，顯然步長越小，結(jié)果越精確。但步長越小，計算量越大。 本例中可取 △ t = 5 min △ t = 1 min △ t = min 等進行計算，并與解析結(jié)果比較。 3) 運行與改進 4) 設(shè)計格式，輸出仿真結(jié)果 t VT ST SR 10 2020 20 2040 … … … … 80 2140 90 2160 … … … … 170 2340 180 2360 185 2370 △ t = 1 min的結(jié)果 思考 寫出 MATLAB程序。分別設(shè)臵 △ t = 5 min ，△ t = 1 min，△ t = min 比較仿真結(jié)果。 追擊問題的計算機模擬 練習(xí) 如圖，正方形 ABCD的四個頂點各有一個人，在某一時刻，四人同時出發(fā)以勻速 v走向順時針的下一個人，如果他們的方向始終保持對準目標，則最終將按螺旋狀曲線匯合于中心點 A， 1) 求出每個人的軌跡； 2) 若四個人的速度不全相等，結(jié)果如何？ A A B C D 例 2 庫存問題 方案編號 訂貨點 P 訂貨量 Q 方案 1 125 150 方案 2
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