2016/1/14 16:03:46 虚拟仿真软件技术的特点及应用

1、系统仿真技术的特点及应用

系统仿真技术已经有了几千年的发展历史。那个时候人们就知道系统仿真的原理并加以利用。例如中国象棋就是据此发明的,古人就是通过这个游戏仿真当时的战争。还有建筑策略也有仿真的影子,古人用木模来研究实际建筑物的性能和结构。在上个世纪年代,冯·诺依曼正式提出了系统仿真的定义,然后在五十年代,美国组织了仿真学会,于是系统仿真在年仿真学会出版了仿真领域最具权威性的学术刊物“”后逐渐成为一门独立的学科在西方发达的国家,他们的工业领域中十分普遍地应用着系统仿真技术。上世纪年代末,英国的企业为了解决人力安排、物料配备、评估策略及均衡化生产等问题时普遍采用系统仿真软件在日本至少的企业在运用系统工程中采用系统仿真方法解决管理与决策问题跟据国外的应用统计资料显示,运用系统仿真技术优化在系统设计规划方面可以减少的投资,而库存控制方面可以减少巧的库存年,美国国防部提出的二十多项国防关键技术中,系统仿真技术就排在第位,另外美国己经要求有关国家安全的设备研究在生产前必须进行仿真实验。

要进行系统仿真,就必须要建立模型,然后进行模型实验,输出仿真结果并进行分析。系统仿是一门综合性学科,与很多的技术有关。具体如下:

(1)建模与仿真方法学。它是用来研究怎样建立仿真模型。关键在于所建模型的结构参数。遇到不清楚内部结构的系统时,利用辨识的方法建立仿真模型或者假设并通过试验验证和修正建立的模型。若知道系统的内部特性,则要通过分析方法和演绎方法建立系统的模型。

(2)仿真算法。这类算法它是通过内部具备的功能把系统模型转化为仿真模型。现今非实时串行算法发展较为成熟了,它主要是针对离散系统与连续系统事件系统,包括基于方法分割、系统分割以及时间分割的部分并行算法和处理刚性、线性、非线性等连续系统算法。

(3)仿真软件。现今的系统仿真软件日益发展,成为系统仿真研究必选的装备方法,它在结合计算机、网络、仿真方法学、图像、多媒体、软件工程、人工智能系统等技术取得的新成果的基础上,更好地完善了自己。

(4)虚拟现实技术。虚拟现实技术能让人置身于反映现实系统的虚拟世界中,它的特征主要有交互式和沉浸式。

上述的四种技术只是系统仿真涉及到的一部分,除此之外,系统仿真还与计算机、分布仿真技术等等密切联系。随着仿真技术在各个领域的广泛应用,它的相关技术将会与其他的新技术有机结合,使自己获得发展,从而让更多的领域应用到系统仿真技术。

现代仿真技术的特点可归纳为:

(1)系统仿真是支撑性的仿真技术学科,在处理有关重大事件的时侯,系统仿真技术能够发挥其他技术不能比拟的优势,能为决策者提供创新思路、独到见解。

(2)系统仿真相对独立地发展,并且与光、机、信息等其他专业技术领域相互促进共同提高。从而使系统仿真具有了很强的综合性,可重复地广泛应用,并且经济、安全、可控等特点。这也是其他技术望尘莫及的。

(3)统仿真技术不断的进步,朝着全方位管理、系统全生命周期方向发展。

(4)系统仿真学科的发展和应用相互促进、共同提高。应用需求直接刺激着系统仿真技术的发展。技术发展的水平和应用领域发展的状况决定着系统仿真技术的应用效益。有了先进的仿真系统水平,系统仿真技术的应用才能得到更好的发展,进而系统仿真技术才能进步。

典型的系统仿真过程与多学科、多领域的知识与经验紧密联系。它的主要内容有仿真模型的建立、仿真编译和仿真结果的处理等等。随着军用领域及其他领域对仿真技术的应用日益广泛,系统仿真技术随着当今科学技术的迅速发展而日趋成熟。所以单从理论上讲,一切有关于系统分析的问题,系统仿真技术都可以应用。但是在现实中,因为工具设备和知识领域的局限,所以到现在来说运用系统仿真分析并不是万能的,它不能完全解决一切的系统问题。

在一些人们比较熟悉的领域,并且能够准确地描述其内在的规律,就可以应用系统仿真技术。系统仿真技术还可以解决以下方面的问题:

(1)提高资源(设备资源、人力资源、资金资源)的利用率;

(2)减少等待时间和排队长度;

(3)解决物料发送问题;

(4)研究可替换的投资概念;

(5)研究降低成木计划;

(6)优化有关服务和货物的顺序和分配;

(7)建立最优批量和工件排序;

(8)在系统行为和有关作业中培训操作工人;

(9)把故障的负面影响减至最低;

(10)管理日常运作决策;

(11)展示新的工具设计和性能。


 
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