機械系統建模與仿真第一頁，共十三頁，編輯于2023年，星期日123建模與仿真建模與仿真的十種方法總結第二頁，共十三頁，編輯于2023年，星期日第1頁1建模與仿真建模

建立概念關系、數學或計算機模型的過程,又稱模型化，就是為了理解事物而對事物做出的一種抽象，是對事物的一種描述系統的因果關系或相互關系的過程都屬于建模，所以實現這一過程的手段和方法也是多種多樣的。第三頁，共十三頁，編輯于2023年，星期日第2頁仿真利用模型復現實際系統中發生的本質過程，并通過對系統模型的實驗來研究存在的或設計中的系統，又稱模擬。即模型隨時間變化的實現方法。這里所指的模型包括物理的和數學的，靜態的和動態的，連續的和離散的各種模型。廣義而言,仿真是采用建模和物理的方法對客觀事物進行抽象、映射、描述和復現。第四頁，共十三頁，編輯于2023年，星期日第3頁2建模與仿真的方法2.1時間序列預測法時間序列預測法就是通過編制和分析時間序列，根據時間序列所反映出來的發展過程、方向和趨勢，進行類推或延伸，借以預測下一段時間或以后若干年內可能達到的水平。其內容包括：收集與整理某種社會現象的歷史資料；對這些資料進行檢查鑒別，排成數列；分析時間數列，從中尋找該社會現象隨時間變化而變化的規律，得出一定的模式；以此模式去預測該社會現象將來的情況。第五頁，共十三頁，編輯于2023年，星期日第4頁2.2定性仿真方法

基于建立模型框架，對于參數采取定性處理（從一定性的約束集和一個初始狀態出發預測系統未來行為）的方法.2.3歸納推理方法

基于黑箱概念，假設對系統結構一無所知，只從系統的行為一級進行建模與仿真，根據系統觀測數據，生成系統定性行為模型，用于預測系統行為.第六頁，共十三頁，編輯于2023年，星期日第5頁2.4系統動力學方法

基于信息反饋及系統穩定性的概念，認為物理系統中的動力學性質及反饋控制過程在復雜系統中同樣存在。系統動力學仿真的主要目的是研究系統的變化趨勢，而不注重數據的精確性。2.5頻域建模方法

頻域建模方法就是從s域的傳遞函數G(s)，根據相似原理得到與它匹配的z域傳遞函數G(z)，從而導出其差分模型。第七頁，共十三頁，編輯于2023年，星期日第6頁2.6圖解建模

圖解建模法是一種采用點和線組成的、用以描述系統的圖形或稱圖的建模方法。圖模型屬于結構模型，可以用于描述自然界和人類社會中的大量事物和事物之間的關系。在建模中采用圖論作為工具。按圖的性質進行分析，為研究各種系統特別是復雜系統提供了一種有效的方法。第八頁，共十三頁，編輯于2023年，星期日第7頁2.7灰色理論法

它是一門研究信息部分清楚、部分不清楚并帶有不確定性現象的應用數學學科。灰色系統理論以“部分信息已知，部分信息未知”的“小樣本”、“貧信息”不確定性系統為研究對象，主要通過對“部分”已知信息的生成、開發，提取有價值的信息，實現對系統運行行為、演化規律的正確描述和有效監控。其主要內容包括以灰色代數系統、灰色方程、灰色矩陣等為基礎的理論體系，以灰色關聯空間為依托的分析體系，以灰色序列生成為基礎的方法體系，以灰色模型（G，M）為核心的模型體系，以系統分析、評估、建模、預測、決策、控制、優化為主體的技術體系。第九頁，共十三頁，編輯于2023年，星期日第8頁2.8層次分析法

所謂層次分析法，是指將一個復雜的多目標決策問題作為一個系統，將目標分解為多個目標或準則，進而分解為多指標（或準則、約束）的若干層次，通過定性指標模糊量化方法算出層次單排序（權數）和總排序，以作為目標（多指標）、多方案優化決策的系統方法。2.9回歸統計法

利用數理統計原理，對大量的統計數據進行數學處理，并確定因變量與某些自變量之間的相關關系，建立一個相關性較好的回歸方程。第十頁，共十三頁，編輯于2023年，星期日第9頁2.10蒙特卡羅仿真方法

當系統中各個單元的可靠性特征量已知，但系統的可靠性過于復雜，難以建立可靠性預計的精確數學模型，或者模型太復雜而不便應用則可用隨機模擬法近似計算出出系統可靠性的預計值。第十一頁，共十三頁，編輯于2023年，星期日第10頁3總結隨著建模與仿真技術的發展，應用目的趨于多樣化、全面化。現在建模仿真系統廣泛地應用在航空、航天、各種武器系統的研制部門、電力、交通運輸、通信、化工、核能各個領域、系統概念研究、系統的