zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Điện - Điện tử

Bài giảng: Kỹ thuật Mô hình mô phỏng

Chia sẻ: Phạm Văn Minh | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:16

Báo xấu

290
lượt xem 57
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Khi nào cần mô hình hóa? Khi chưa có mô phỏng cho hệ thống thực hay vật lý, khi hiện tượng hoặc các điều kiện trở nên quá phức tạp, chũng có thể được đơn giản hóa và thực hiện bằng các mô hình. Mô hình thể hiện một số khía cạnh của thế giới thực, trong quá khứ, hiện tại hay tưởng tượng

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng: Kỹ thuật Mô hình mô phỏng

KỸ THUẬT MÔ HÌNH MÔ PHỎNG MODELLING AND SIMULATION TECHNIQUES Chương I: Các khái niệm và công cụ cơ bản Chương II:Mô hình hoá một số hệ thống không đồng nh ất Chương III: Một số bài toán thực tế
Chương I: Các khái niệm và công cụ cơ bản • Khi nào cần mô hình hoá ? Khi chưa có mô phỏng cho hệ thống thực hay vật lý; Khi hiện tượng hoặc các điều kiện trở lên quá phức tạp, chúng có thể được đơn giản hoá và thể hiện bằng các mô hình. • Mô hình thể hiện một số khía cạnh (tính chất) của th ế giới thực; trong quá khứ, hiện tại hay tưởng tượng (giả tưởng). • Các mô hình này có thể được sử dụng như là những cơ sở để mô phỏng. • Khi nào cần mô phỏng? Khi ta (cố gắng) tìm hiểu ứng xử hay đặc tính của mô hình theo thời gian và trong m ột hoàn cảnh (vớicác điều kiện) cụ thể. • Mô phỏng được xây dụng trên cơ sở mô hình và được vận hành tuân theo các quy luật logic của mô hình.
Chương I: Các khái niệm và công cụ cơ bản Mô phỏng là một kỹ thuật rất hiệu quả để giải quyết nhiều vấn đề trong thực tế; là sự sao chép có nghiên cứu sự ứng xử của hệ thống, hiện tượng. Mô phỏng hướng tới những tính chất đặc trưng cần được xem xét của hệ thống để có thể hiểu rõ hơn tính chất, ứng xử của hệ thống thực và đưa ra những dự báo trong tương lai. Mô phỏng bao gồm sự phát triển mô hình của h ệ thống, các thí nghiệm, thực nghiệm… Mô phỏng giúp giảm chu trình thiết kế, giảm kinh phí và tăng cường hiểu biết …
Chương I: Các khái niệm và công cụ cơ bản Mô phỏng bao gồm: 1) Xây dựng mô hình tượng trưng mô tả sự hoạt động của hệ thống, 2) Phân chia hệ thống thành những bộ phận (thành phần) và liên kết chúng theo tính chất và quy lu ật logic (thiết lập mối quan hệ), 3) Phân tích những tác động /hiệu ứng t ương tác giữa các thành phần với nhau, 4) Nghiên cứu các khả năng khác nhau liên quan t ới sự thể hiện của mô hình và lựa chọn trường h ợp tốt nh ất.
Chương I: Các khái niệm và công cụ cơ bản Hệ thống và mô hình: - Một hệ thống bao gồm một tập hợp các đối tượng phân biệt mà các hoạt động và tương tác lẫn nhau nh ằm đạt được mục tiêu nào đó. - Với một hệ thống: sẽ có 1 tập hợp các tham biến mà tại thời điểm xác định bất kỳ xác định được chúng thì coi như đã biết trạng thái của hệ thống. - Xây dựng một mô hình phù hợp cho hệ thống được nghiên cứu là một công việc tinh tế và quan tr ọng bậc nhất trong mô phỏng.
Chương I: Các khái niệm và công cụ cơ bản • Mô hình là tổ hợp thông tin về hệ thống được tập hợp lại nhằm mục đích nghiên cứu hệ thống; • Các bước để thiết lập mô hình gồm: - Thiết lập cấu trúc mô hình – xác định giới h ạn của h ệ thống; định nghĩa các đại lượng, thuộc tính và hoạt động của hệ thống. - Cung cấp số liệu - những giá trị mà các thuộc tính có thể có và định nghĩa các quan hệ bao hàm trong các hoạt động. - Thiết lập quan hệ: có thể chọn trong các phương án + Hệ phương trình (từ đơn giản tới phức tạp) + Các luật logic (phương trình có thể được đơn giản hoá thành chuỗi “yes” “no” + Khả năng ứng xử của hệ thống có thể được lựa chọn trong 1 tập hợp các khả năng có th ể xảy ra (ch ẳng hạn: tạo ra tập hợp tựa ngẫu nhiên)
Chương I: Các khái niệm và công cụ cơ bản Mô hình được mô phỏng trên máy tính có th ể đòi h ỏi: + Xấp xỉ và rời rạc hoá + Các quan hệ toán học và logic cần phải được thể hiện qua chuỗi các bước tính một cách tường minh.
Chương I: Các khái niệm và công cụ cơ bản Giải quyết vấn đề bằng mô phỏng và mô hình hoá gồm: - Phân tích hệ thống - Thiết lập các giả thiết - Thiết lập các mô hình toán học, logic - Nhận định / đưa ra chiến lược giải quyết vấn đề - Giải số - Đơn giản hoá và kiểm định mô hình - Phỏng theo mô hình bằng máy tính - Viết chương trình máy tính - Tổ chức chạy chương trình - Minh chứng bằng tài liệu, tư liệu - Thu thập, phân tích, biên dịch kết quả.
Chương I: Các khái niệm và công cụ cơ bản Ví dụ: Đi từ nhà đến trường: - Xác định tuyến đường - Phương trình vận tốc: S = D / T - Các quy tắc lựa chọn các tuyến đường - Mức độ tương tác với các phương tiện giao thông khác - Ảnh hưởng của các biến cố bất thường -…
Chương I: Các khái niệm và công cụ cơ bản Kích cỡ thời gian: Trạng thái của một cơ hệ được xem xét vào những thời điểm cần quan tâm. - Bắt đầu khi nào? - Khoảng thời gian nhỏ nhất giữa 2 sự kiện? Khoảng thờ gian xảy ra sự kiện - Kết thúc khi nào? Tính chất cơ bản của mô phỏng - Mô phỏng là thực nghiệm: giá rất thấp (giảm giá tới 75% với thí nghiệm trong phòng thí nghiệm); dễ dàng th ực hiện. - Không có lý thuyết thống nhất: không có cái chung cho việc thiết lập mô hình mô phỏng. - Mô phỏng là khoa học hay là nghệ thuật (science or art)
Chương I: Các khái niệm và công cụ cơ bản Mô phỏng hệ liên tục: là mô phỏng hệ thống mà trạng thái của nó thay đổi từ từ hoặc liên tục, chẳng hạn như phản ứng hoá học không thuận nghịch. Mô phỏng hệ rời rạc: là mô phỏng hệ thống mà trạng thái thái đổi một cách đột ngột tại các thời điểm, chẳng hạn xếp hàng, kiểm kê. Với hệ này có thể chia thành 2 loại: + Mô phỏng với bước thời gian cố định: đồng hồ thay đổi với khoảng thời gian cố định và hệ thống được kiểm tra xem có xảy ra biến cố nào trong khoảng th ời gian đó. + Mô phỏng với biến cố tiếp theo: Máy tính sẽ cập nh ật vào thời điểm xuất hiện biến cố, tức là chuyển từ biến cố này sang biến cố tiếp theo.
Chương I: Các khái niệm và công cụ cơ bản Sự khác nhau (mô phỏng và mô hình hoá) Không giống như mô hình toán học, các quan h ệ logic 1. (if .. then ..) và các số liệu thống kê từ quan tr ắc tr ực tiếp cũng như số liệu nhận được từ phân bố ngẫu nhiên có thể dễ dàng đưa vào mô hình mô phỏng trên máy tính. Mô hình mô phỏng không thể xác định được nghiệm 2. tối ưu. Chúng chỉ có thể so sánh được các phương án với nhau. Mô phỏng là “xa xỉ” và đòi hỏi nhiều chi tiết đầu vào 3. hơn mô hình giải tích. Những thay đổi cấu trúc nhỏ trong mô hình có thể dẫn 4. đến toàn bộ cách giải bằng mô hình giải tích trong khi mô phỏng nói chung vẫn giữ không đổi.
Chương I: Các khái niệm và công cụ cơ bản Kiểm tra và hiệu chỉnh mô hình Kiểm tra mô hình lý thuyết: - Kiểm tra tất cả các giả thuyết để chuyển đổi hệ th ống thực sang hệ khái niệm. - Cần nhiều sự phán đoán và đòi hỏi hiểu biết sâu sắc về hệ thống thực Thực hiện xây dựng mô hình - Kiểm tra thuật toán, sơ đồ và chương trình máy tính - Mục tiêu
Chương I: Các khái niệm và công cụ cơ bản Kiểm tra mô hình đã có Sử dụng input thực tế và so sánh kết quả của mô hình với kết quả trong thực tế. Với mô hình sử dụng lần đầu tiên Sẽ rất khó khăn khi không có số liệu để so sánh. Nếu mô hình dựa trên các giả thiết thì phải kiểm tra các gi ả thiết đó. Có thể tiến hành như sau: - Kiểm tra hệ thống con (sub system): hệ giả thiết có thể được chia nhỏ thành các hệ con và từng hệ con này sẽ được kiểm tra riêng biệt - Kiểm tra bản chất bên trong: mô hình sẽ không được chấp nhận nếu có sự thay đổi lớn khi tiến hành chu ỗi phép thử ngẫu nhiên khác nhau.
Chương I: Các khái niệm và công cụ cơ bản - Phân tích sự nhạy cảm của mô hình: Thay đổi tham số đầu vao của mô hình trong khi giữ không thay đổi các tham số khác, qan sát sự thay đổi (phản ứng) của mô hình. Từ đó có thể rút ra được những tham số nào nhạy cảm đối với mô hình. - Kiểm tra thể hiện bên ngoài: mô hình sẽ không được chấp nhận nếu không tuân theo quy luật chung.
Chương I: Các khái niệm và công cụ cơ bản Hạn chế của mô phỏng - Phương kế cuối cùng - Kỹ thuật giải quyết vấn đề có ảnh hưởng lẫn nhau - Tốn kém về nhân lực và máy tính - Thông thường chỉ đạt được nghiệm tối ưu cục bộ. - Khó khăn trong việc kiểm tra mô hình - Đòi hòi sự hiểu biết sâu rộng về thống kê và các lĩnh vực khác.

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2431 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.