系统动力学第三章2课件.ppt
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- 系统 动力学 第三 课件
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1、13.7 3.7 存量流量图存量流量图n2 2、存量流量图、存量流量图 存量流量图是在因果回路图的基础上进一步区分变量性质,存量流量图是在因果回路图的基础上进一步区分变量性质,用更加直观的符号刻画系统要素之间的逻辑关系,明确系统用更加直观的符号刻画系统要素之间的逻辑关系,明确系统的反馈形式和控制规律的一种图形表示法。的反馈形式和控制规律的一种图形表示法。 图图3.3 3.3 存量流量图的一般形式存量流量图的一般形式23.7 3.7 存量流量图存量流量图n2 2、存量流量图、存量流量图 存量流量图用很形象的符号表示系统内存量和流量,以及它存量流量图用很形象的符号表示系统内存量和流量,以及它们之间
2、的关系,们之间的关系,即模仿阀门与浴缸的关系把速率与状态变量即模仿阀门与浴缸的关系把速率与状态变量表示出来表示出来!存量流量图所描述的信息完全可以用积分、微分方程组来表存量流量图所描述的信息完全可以用积分、微分方程组来表示,也就是说在描述系统时存量流量图和数学上的微分方程示,也就是说在描述系统时存量流量图和数学上的微分方程组完全等效。组完全等效。 33.7 3.7 存量流量图存量流量图n存量流量图与因果关系图的比较存量流量图与因果关系图的比较因果关系图只能描述反馈结构的基本方面,而因果关系图只能描述反馈结构的基本方面,而存量流量图不存量流量图不仅能仅能描述反馈结构的基本方面,而且能区别变量的性
3、质。描述反馈结构的基本方面,而且能区别变量的性质。 图图3.4 3.4 库存系统的因果关系图库存系统的因果关系图 图图3.5 3.5 库存系统的存量流量图库存系统的存量流量图43.7 3.7 存量流量图存量流量图n3 3、存量流量图的基本要素及其符号、存量流量图的基本要素及其符号状态变量状态变量(level variable)(level variable)(1 1)定义)定义:状态变量是描述系统的积累效应的变量,是数学:状态变量是描述系统的积累效应的变量,是数学意义上的积分,其值可以在瞬间被测量。意义上的积分,其值可以在瞬间被测量。(2 2)计算:)计算: 在某个时间间隔内积累变量等于这个时
4、间间隔与在某个时间间隔内积累变量等于这个时间间隔与输入流速率和输出流速率差的积,计算公式:输入流速率和输出流速率差的积,计算公式:LEVEL.K= LEVEL.J+(INFLOW.JK-OUTFLOW.JK)*DT(3 3)符号)符号:在存量流量图中,状态变量用一个矩形符号表示,:在存量流量图中,状态变量用一个矩形符号表示,在矩形内写上变量的名称。如:在矩形内写上变量的名称。如:53.7 3.7 存量流量图存量流量图n3 3、存量流量图的基本要素及其符号、存量流量图的基本要素及其符号速率变量(速率变量(rate variablerate variable)(1 1)定义)定义描述系统累积效应变
5、化快慢的变量为速率变量。描述系统累积效应变化快慢的变量为速率变量。速率变量描述了状态变量随时间变化的情况,是数学意义上速率变量描述了状态变量随时间变化的情况,是数学意义上的导数。其值不能在瞬间被观测,而是用一段时间内的平均的导数。其值不能在瞬间被观测,而是用一段时间内的平均值来表示。值来表示。(2 2)符号)符号63.7 3.7 存量流量图存量流量图n3 3、存量流量图的基本要素及其符号、存量流量图的基本要素及其符号辅助变量(辅助变量(auxiliary variableauxiliary variable)(1 1)定义)定义辅助变量是描述决策过程的中间变量,即状态变量和速率变辅助变量是描述
6、决策过程的中间变量,即状态变量和速率变量之间信息传递和转换过程的中间变量。如图量之间信息传递和转换过程的中间变量。如图b中,库存偏中,库存偏差就是辅助变量。差就是辅助变量。 a b(2 2)符号:)符号: ,符号符号“圆圈圆圈”可省略!可省略! 73.7 3.7 存量流量图存量流量图n3 3、存量流量图的基本要素及其符号、存量流量图的基本要素及其符号常量(常量(constant variableconstant variable)定义:定义:在某段时间内,系统内不随时间而变化的量称为常在某段时间内,系统内不随时间而变化的量称为常量,常量一般为系统内局部目标或标准。量,常量一般为系统内局部目标或
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