词条 | 系统模型 |
释义 | 系统模型是指以某种确定的形式(如文字、符号、图表、实物、数学公式等),对系统某一方面本质属性的描述。 一方面,根据不同的研究目的,对同一系统可建立不同的系统模型,例如,根据研究需要,可建立RLC网络系统的传递函数模型或微分方程模型;另一方面,同一系统模型也可代表不同的系统,例如,对系统模型y = kx(k为常量),则:1 若k为弹簧系数,x为弹簧的伸长量,y为弹簧力大小,则该模型表示一个物理上的弹簧运动系统;2 若k为直线斜率,x、y分别为任意点的横坐标和纵坐标,则该模型表示一个数学上过原点的直线系统。 系统模型的特征有以下三个: (1)它是现实系统的抽象或模仿; (2)它是由反映系统本质或特征的主要因素构成的; (3)它集中体现了这些主要因素之间的关系。 1. 系统模型的分类 常用的系统模型通常可分为物理模型、文字模型和数学模型三类,其中物理模型与数学模型又可分为若干种,如图所示。 在所有模型中,通常普遍采用数学模型来分析系统工程问题,其原因在于: (1)它是定量分析的基础; (2)它是系统预测和决策的工具; (3)它可变性好,适应性强,分析问题速度快,省时省钱,且便于使用计算机。 2. 系统建模的要求、遵循原则和方法 系统建模的要求可概括为:现实性、简明性、标准化。 系统建模的遵循原则是:1 切题;2 模型结构清晰;3 精度要求适当;4尽量使用标准模型。 根据系统对象的不同,则系统建模的方法可分为推理法、实验法、统计分析法、混合法和类似法。 根据系统特性的不同描述,则系统建模的方法可以有状态空间法、结构模型解析法(ISM)以及最小二乘估计法(LKL)等。其中,最小二乘估计法(LKL)是一种基于工程系统的统计学特征和动态辨识,寻求在小样本数据下克服较大观测误差的参数估计方法,它属于动态建模范畴。 |
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