Федеральное агентство по образованию

ВОЛОГОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

В.Н.Тюкин

Моделирование систем Утверждено редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия

Вологда

2009

УДК 681.51

ББК 22.1

Т 98

Р е ц е н з е н т ы:

Е.А. Фиалкова, д-р техн. наук, проф. Вологодской государственной

молочно-хозяйственной академии им. Н.В.Верещагина;

А.С. Пешков, канд. техн. наук, директор ООО “Газстройпроект”

Тюкин В.Н.

Т98 Моделирование систем: учеб. пособие / В.Н.Тюкин. – Вологда:

ВоГТУ, 2009. – 138 с.: ил.

Учебное пособие соответствует программе семестрового курса лекций по моделированию систем. Содержит общие сведения о моделировании систем, рассмотрены математические схемы моделирования, а также формализация и алгоритмизация процесса функционирования систем. В учебном пособии дано описание программной среды GPSSи руководство пользователя СПОGPSS/PC.

Пособие предназначенодля студентов дневной и заочной форм обучения, обучающихся по направлению: 220200 – автоматизация и управление и специальности 220201 – управление и информатика в технических системах и по направлению бакалавриата: 220200 – автоматизация и управление.

УДК 681.51

ББК 22.1

 ВоГТУ, 2009 г.

 В.Н.Тюкин, 2009 г.

“Понять – значит построить модель”.

У.Томсон (Кельвин)

Введение

Моделирование – это методология научной и практической деятельности людей, основанная на построении, исследовании и использовании моделей.

Моделирование решает задачи изучения и исследования объектов и систем, предсказания их функционирования и поведения.

При управлении модели позволяют оценивать ненаблюдаемые переменные процесса функционирования системы, прогнозировать состояние процесса при имеющихся или выбираемых управлениях и синтезировать алгоритмы и стратегии управления.

При проектировании и эксплуатации систем возникают многочисленные задачи, требующие оценки количественных и качественных закономерностей процессов их функционирования, проведения структурного, алгоритмического и параметрического синтеза. Решение этих проблем невозможно без использования математического моделирования, что обусловлено особенностями больших систем, такими как сложность структур, стохастичность связей между элементами и внешней средой, неоднозначность алгоритмов поведения, большое количество параметров и переменных, неполнота и недетерминированность исходной информации. Математическое моделирование позволяет существенно уменьшить время проектирования, во многих случаях позволяет найти оптимальное решение, исключить метод натурных проб и ошибок, перейти к параллельному процессу проектирования.

Математическая модель представляет собой формализованное описание системы на некотором абстрактном языке, например, в виде совокупности математических соотношений или алгоритма. Именно математические модели рассматриваются как основной инструмент оценки эффективности альтернативных решений.

С развитием вычислительной техники наиболее эффективным и универсальным методом исследования систем стало компьютерное (машинное) моделирование, сущность которого состоит в проведении на ЭВМ экспериментов с моделью, представляющей собой программный комплекс, описывающий формально и алгоритмически поведение элементов системы в процессе её функционирования, т.е. их взаимодействие друг с другом и внешней средой.

Краткое изложение основ теории моделирования является основной задачей данного учебного пособия.

“Определите значения слов,

И вы избавите человечество

От половины его заблуждений”.