电力系统建模理论与方法2
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电力系统建模理论与方法
第七章电力系统的其他建模
谢辉煌
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第七章电力系统的其他建模
第4章到第6章分别介绍了同步发电机组、动态等值、电力负荷的建模，这些是电力系统建模的主要研究对象。电力系统建模还有许多研究方面，比如输电线路和动力系统。近年来，可再生能源发电方兴未艾，微电网的研究日益增多，其建模问题也需要关注。所以，本章介绍电力系统的其他建模问题。
7.1 输电线路的建模
7.2 火电厂动力系统的建模
7.3 水电厂动力系统的建模
7.4 风力发电系统的建模
7.5 微网的建模
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第七章电力系统的其他建模
7.1 输电线路的建模
7.1.1 概述
7. 1. 2 单电网断面下的参数可观测性分析
7. 1. 3 多电网断面下的参数估计
7.1.4 基于PMU的线路参数估计
7.1.5 算例验证
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第七章电力系统的其他建模
7.1 输电线路的建模
7.1.1 概述
输电网参数的准确性是各种电网分析计算软件的基础。由于各种原因，线路及变压器的参数往往存在一些错误或偏差，从而影响到在线及离线计算程序的可信度。随着电网量测覆盖率及精度的提高，输电网参数估计的在线应用成为可能。
如果电网中只有少数参数错误时，可以借助EMS中的SCADA量测来进行参数估计，将具有较高精度的PMU测量向量引人参数估计中，从而有可能取得更好的估计效果，但是其对PMU的配置要求较高。
如果电网中有许多参数都偏离了准确值，则参数的原始值将不能作为伪量测参与估计，需要进一步研究这种恶劣局面下的参数估计。分析了单个电网数据断面下的参数可观测性，提出了线路电容及电抗参数的估计方法。为提高电网参数的可观测性，引入了多个电网量测数据断面及PMU相角量测，从而实现了电网参数的完全可观测估计。该方法对电网中的PMU 配置要求较低，对于环网线路，只需要在每一个圈基组中有一至两个PMU配置点即可，下面
具体介绍该方法。
电力系统同步相量测量装置 Phasor Measurement Unit (PMU)用于进行同步相量的测量和输出以及进行动态记录的装置。PMU的核心特征包括基于标准时钟信号的同步相量测量、失去标准时钟信号的守时能力、PMU与主站之间能够实时通信并遵循有关通信协议。
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第七章电力系统的其他建模
7. 1. 2 单电网断面下的参数可观测性分析
输电网中常规的SCADA量测包括功率量测和电压量测。首先分析输电线路两端的有功及无功量测方程
上述四个功率方程分别受到除状态量外的电阻、电抗和电容三个参数的影响。由于高压输电网的电阻参数很小，因此在式(7-1)和式(7-2 )中可以将和电导g有关的项直接略去。将式(7-3 )和式(7-4)相加，从而得到不含电导的无功方程表达式
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第七章电力系统的其他建模
当分析参数的可观测性时，需要确定量测方程的独立性。所有的注人功率量测(包括有功注人量测和无功注人量测)都可以由相应的支路功率量测线性表示。
因此就功率量测而言，每个支路只有式(7-5 )和式(7-6 )两个独立方程。由于高压输电网中的电压量测一般精度较高，因此在参数估计时可以将电压量测值直接作为电压已知量。假定支路电抗已经估计出来，则可以将式(7-6)代入式(7-5)以便消去支路角度差，从而可以求出支路电容，方程如下
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第七章电力系统的其他建模
假定电网有N个节点，B条支路，则式(7-9)的个数为B个。为了考察式(7-
10)的个数，引人图论中的树枝和连枝的概念。树被定义为包含所有节点且不含闭合路径的连通子图。构成树的支路称为树枝，而不属于树的支路称为连枝。只含一个连枝的回路称为独立回路，或称圈基，对应线性空间中的线性无关向量。由树枝和连枝的定义可知，树枝的数量为节点数减1，连枝的数量为支路数减去树枝数，即B-N十1，这也就是式(7-10)表示的线性无关方程的个数。
为了求取电抗值，可以将式(7-9)代人式(7-10)消去角度，得到只含电抗参数未知量的方程
根据这一方程组，可以得到关于常规SCADA量测下单电网断面参数可观测性的几点结论:①不含连枝(圈基)的电网其参数不可估计;由于辐射型电网不含任何环路，因此其参数不具备可观测性(何桦等，2007d)。②只有当错误参数的数量不大于电网连枝数(即圈基数)时，参数估计才具有可观测性。③只有当正确参数构成的支路能够生成电网的一棵树时，即错误参数恰好分布在电网的连枝上时，参数估计才具有可观测性。
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第七章电力系统的其他建模
7. 1. 3 多电网断面下的参数估计
为了进一步提高可观测的参数数量，可以利用多个电网数据断面进行参数估计。电网参数值在很长的一段时间范围内基本不会有大的变化，因此，每增加一个电网断面，就增加了如式(7-11)所示的一组方程组。由于未知量不变，而方程数量不断增加，因此就有可能不断增加独立方程的个数，从而使得可求解的参数数量增加。以下就几个关键问题进行详细阐述。
7. 1. 3. 1参数佑计原理
由于量测都含有一定的误差，因此需将误差分量引入式(7-11），再考虑到一个断面下所有的圈基，以及多个时间断面等，可将量测方程重写如下
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第七章电力系统的其他建模
由于式(7-12)中的每一个方程都是由电网络图中的圈基环路构成的，因此必须对电网进行圈基的搜索。这里采用王树禾(2004)中的方法进行圈基的拓扑搜索。在得到电网的全部圈基后，还必须进行圈基分组，称有公共支路相连的圈基集合为一个圈基组，不同圈基组之间没有共同的支路相连。不同的圈基组表现在式(7-12)中就是系数矩阵是独立分块的。圈基的分组比较简单，只需对所有圈基的每一条支路依次搜索，看其是否是其他圈基的公共支路，并据此进行编号即可。
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7.1.4基于PMU的线路参数估计
每个圈基组需增加一个关于支路电抗的估计方程。目前许多省网都建设有
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7.2 火电厂动力系统的建模
传统上，分析电力系统的低频振荡时，都不考虑动力系统，因为动力系统的时间常数大，即对应的频段低，与电力系统低频振荡的频段不重合(王青等，2006)。但是，随着电力系统
规模的扩大乃至全国联网，电力系统的振荡频率不断降低，乃至会出现0. 1Hz左右的超低
频。这时，动力系统的动态过程中有可能存在着与超低频振荡的周期具有相近时间常数的环节，所以动力系统与电力系统超低频振荡的交互影响是一个值得研究的问题。
本节介绍了火电厂动力系统模型，应用特征根分析方法，计算分析火电厂动力系统与电力系统超低频振荡的交互影响。
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第七章电力系统的其他建模
7. 2.1火电厂动力系统模型
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7. 2.1火电厂动力系统模型
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7. 2. 2交互影响计算分析
7. 2. 2系统方程
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7.3 水电厂动力系统的建模
在以往的研究中，水电厂动力系统与电力系统经常是相互独立地进行。这样水、机、电系统之间的相互影响的简化可能是不适当的，因此有必要把水、机、电3个方面结合起来进行研究。
本节介绍大波动与小波动的水力系统模型，并研究不同水力系统模型对电力系统稳定的影响(卫志农等,2000;潘学萍,2001)。
7. 3.1水电厂动力系统的模型
水力系统数学模型主要包括引水系统、水轮机及调速器(IEEE Committee,1973)，它们之间的关系如图7-4所示。
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系统建模与仿真习题2
系统建模与仿真习题二 1. 考虑如图所示的典型反馈控制系统框图 (1)假设各个子传递函数模型为 66.031.05 .02)(232++-+=s s s s s G ，s s s G c 610)(+=，2 1)(+=s s H 分别用feedback （）函数以及G*Gc/(1+G*Gc*H)（要最小实现）方法求该系统的传递函数模型。 (2) 假设系统的受控对象模型为s e s s s G 23 )1(12 )(-+=，控制器模型为 s s s G c 32)(+=，并假设系统是单位负反馈，分别用feedback （）函数以及G*Gc/(1+G*Gc*H)（要最小实现）方法能求出该系统的传递函数模型？如果不能，请近似该模型。 2. 假定系统为： )(0001)(111000100001024269)(t u t x t x ????? ???????+????????????----= [])(2110)(t x t y = 请检查该系统是否为最小实现，如果不是最小实现，请从传递函数的角度解释该模型为何不是最小实现，并求其最小实现。 3. 双输入双输出系统的状态方程：
)(20201000)()(20224264)(75.025.075.125 .1125.15.025.025.025.125.425.25.025.1525.2)(t x t y t u t x t x ??????=????? ???????+????????????------------= （1）试将该模型输入到MATLAB 空间，并求出该模型相应的传递函数矩阵。 （2）将该状态空间模型转化为零极点增益模型，确定该系统是否为最小实现模型。如果不是，请将该模型的传递函数实现最小实现。 （3）若选择采样周期为s T 1.0=，求出离散后的状态方程模型和传递函数模型。 （4）对离散的状态空间模型进行连续变化，测试一下能否变回到原来的系统。 4. 假设系统的传递函数模型为： 222 )(2+++=s s s s G 系统状态的初始值为?? ????-21，假设系统的输入为t e t u 2)(-=。 （1）将该传递函数模型转化为状态空间模型。 （2）利用公式 ?--+=t t t A t t A d Bu e t x e t x 0 0)()()()(0)(τττ求解],0[t 的状态以及系统输出的解析解。 （3）根据上述的解析解作出s ]10,0[时间区间的状态以及系统输出曲线。 （4）采用lsim 函数方法直接作出s ]10,0[时间区间的状态以及系统输出曲线，并与（3）的结果作比较。 5. 已知矩阵 ???? ??????----=212332110A （1）取1:1.0:0=t ，利用expm(At)函数绘制求A 的状态转移矩阵，看运行的速度如何？ （2）采用以下程序绘制A 的状态转移矩阵的曲线，看运行的速度如何？ clc;clear; A=[0 1 -1;-2 -3 3;2 1 -2]; t=0:0.1:2; Nt=length(t);
多领域建模理论与方法
XXX理工大学 CHANGSHA UNIVERSITY OF TECHNOLOGY&TECHNOLGY 题目：多领域建模理论与方法 学院： XXX 学生： XXX 学号: XXX 指导教师： XXX 2015年7月2日
多领域建模理论和方法 The theories and methods of Multi-domain Modeling Student:XXX Teacher:XXX 摘要 建模理论和方法是推动仿真技术进步和发展的重要因素，也是系统仿真可持续发展的基础[1]文中综述了多领域建模主要采用的四种方法，并重点对基于云制造的多领域建模和仿真进行了叙述，并对其发展进行了展望。 关键词：多领域建模仿真；云制造；展望 Abstract：The theory and method of system model building is not only the key factor to stimulate the development and improvement of simulation technique but also the base of system simulation. This paper analysis four prevails way in Multi-domain Modeling, especially to the Multi-domain Modeling and Simulation in cloud manufacturing environment. We give a detail on its development and future. Keywords: Multi-domain Modeling and simulation; Cloud manufacturing; Future development 一引言 随着科学技术的发展进步和产品的升级需求，对产品提出了更高的要求，使得建模对象的组成更加复杂，涉及到各个学科、进程的复杂性以及设计方法的多元化。这些需求都是以前单领域建模方案无法满足的，因此，必须建立一个建模方式在设计过程中完成对繁杂目标的多领域建模、结构仿真、多元化分析等。 多领域建模是将机械、控制、电子等不同学科领域的模型“组装”成一个更大的模型进行仿真。根据需要的不同，实际建模过程中，可以将模型层层分解。将不同领域的仿真模型“零件”组装成“部件”，“子系统”则是由不同学科下的部件装配而成，与此同时装配完成的不同学科的分子系统还能再装配成为一个全面仿真模型，称之为“系统”，由此可见多领域建模技术在繁杂产品设计过程中具有出众的优势。 本文对多领域建模常用的四种方法：基于各领域商用仿真软件接口的建模方法；基于高层体系结构的建模方法；基于统一建模语言的多领域建模方法和基于云制造环境下多领域建模的方法进行了分析并对基于云制造环境下多领域建模方法进行了展望。
系统建模与仿真考试题
1.信息时代认识世界（科学研究）的三种方法是：理论研究、（_实验研究_）、（__ 仿真___）。 2.根据系统状态随时间变化是连续性还是间断性的，可将系统划分为（_连续系统_）、 （__离散系统__）。 3.系统仿真中的三个基本概念是系统、（__模型_）、仿真。 4.拟对某系统进行研究，首先要对系统作出明确的描述，即确定系统各个要素：实体、 属性、活动、（__状态_）、（_事件___）。 ?阶段性知识测试 5.系统仿真有三个基本的活动，即系统建模、仿真建模和（__仿真实验__），联系这 三个活动的是系统仿真的三要素，即系统、模型和计算机（硬件和软件）。 6.系统仿真的一般步骤是：（1）调研系统，明确问题、（2）（___设立目标，收集数据 __）、（3）建立仿真模型、（4）编制程序、（5）运行模型，计算结果、（6）（_统计分析，进行决策__） ?阶段性知识测试 7.仿真软件发展经历了四个阶段（1）高级程序语言阶段；（2）仿真程序包、初级仿 真语言阶段；（3）商业化仿真语言阶段；(4) （_一体化建模与仿真环境_）阶段。 8.常用的仿真软件有Arena、Automod、MATLAB、Promodel、（__WITNESS______）、 （______FLEXSIM___）。 9.求解简单系统问题的“原始”方法是（___解析解决____），借助（___实验__）可大大 提高该方法的效率和精度。 ?阶段性知识测试 10.排队系统可简化表示为A/B/C/D/E。其中A为到达模式；B为（服务模式）、C为服 务台数量、D为系统容量；E为排队规则。 11.常见的排队规则有：先到先服务、后到后服务、优先级服务、最短处理时间优先服 务、随机服务等。请以连线方式将下列排队规则名称的中英文对照起来。 先进先出FIFO 后进先出LIFO 随机服务SIRO 最短处理时间优先SPT 优先级服务PR ?阶段性知识测试 12.模型中，习惯称实体为成分。成分可分为主动成分和被动成分。请问排队系统中的 随机到达的顾客属于（主动）成分（主动/被动）。 13.事件是改变系统状态的瞬间变化的事情。一般指活动的开始和结束。事件可分为必 然事件（主要）、条件事件（次要）、系统事件。其中（______）一般不出现在将来事件表中（FEL）。 14.活动是具有指定长度的持续时间，其开始时间是确定。排队系统主要活动有 （_______）和服务活动。 ?阶段性知识测试 15.仿真时钟表示仿真时间的变量。Witness仿真系统中仿真钟用系统变量（TIME）表 示。 仿真策略，也称仿真算法。离散事件系统适用的仿真策略有（_事件调度法_）、活动扫描法、进程交互法、三阶段法等。 16.建立输入数据模型需要4个步骤：（1）从现实系统收集数据；（2）（_确定输入数据
Smart3D系列教程1之《浅谈无人机倾斜摄影建模的原理与方法》精编版
Smart3D系列教程1之《浅谈无人机倾斜摄影建模的原理与方法》 一、引言 倾斜摄影测量技术是国际测绘遥感领域近年发展起来的一项高新技术，以大范围、高精度、高清晰的方式全面感知复杂场景，通过高效的数据采集设备及专业的数据处理流程生成的数据成果直观反映地物的外观、位置、高度等属性，为真实效果和测绘级精度提供保证。同时有效提升模型的生产效率。三维建模在测绘行业、城市规划行业、旅游业、甚至电商业等的行业应用越来越广泛，越来越深入。 无人机航拍不再是大众陌生的话题，商场到处可见的DJI商店，各种厂商的无人机也是层出不穷，这将无人机倾斜数据建模推到了一个关键性的阶段。 二、倾斜摄影原理概述 倾斜摄影技术，通过在同一飞行平台上搭载多台传感器（目前常用的是五镜头相机）。同时从垂直、倾斜等不同角度采集影像，获取地面物体更为完整准确的信息。垂直地面角度拍摄获取的是垂直向下的一组影像，称为正片，镜头朝向与地面成一定夹角拍摄获取的四组影像分别指向东南西北，称为斜片。摄取范围如下图：
在建立建筑物表面模型的过程中，下图可以看到，相比垂直影像，倾斜影像有着显著的优点，因为它能提供更好的视角去观察建筑物侧面，这一特点正好满足了建筑物表面纹理生成的需要。同一区域拍摄的垂直影像可被用来生成三维城市模型或是对生成的三维城市模型的改善。 利用建模软件将照片建模，这里的照片不仅仅是通过无人机航拍的倾斜摄影数据，还可以是单反甚至是手机以一定重叠度环拍而来的，这些照片导入到建模软件中，通过计算机图形计算，结合pos信息空三处理，生成点云，点云构成格网，格网结合照片生成赋有纹理的三 维模型。区域整体三维建模方法生产路线图：
系统建模与仿真课程简介
系统建模与仿真 开课对象：工业工程开课学期：6 学分：2学分；总学时：48学时；理论课学时：40学时； 实验学时：0 学时；上机学时：8学时 先修课程：概率论与数理统计 教材：系统建模与发展，齐欢，王小平编著，清华大学出版社，2004.7 参考书： 【1】离散事件系统建模与仿真，顾启泰，清华大学出版社 【2】现代系统建模与仿真技术，刘兴堂，西北工业大学出版社 【3】离散事件系统建模与仿真，王维平，国防科技大学出版社 【4】系统仿真导论，肖田元，清华大学出版社 【5】建模与仿真，王卫红，科学出版社 【6】仿真建模与分析(Simulaton Modeling and Analysis)(3rd eds.)，Averill M. Law, W.David Kelton，清华大学出版社/McGraw-Hill 一、课程的性质、目的和任务 建模与仿真是当代现代科学技术的主要内容，其技术已渗透到各学科和工程技术领域。本课程以一般系统理论为基础，让学生掌握适用于任何领域的建模与仿真的一般理论框架和基本方法。 本课程的目的和任务是使学生： 1．掌握建模基本理论； 2．掌握仿真的基本方法； 3．掌握一种仿真语言及仿真软件； 4．能够运用建模与仿真方法分析、解决工业工程领域的各种常见问题。 二、课程的基本要求 1．了解建模与仿真的作用和发展，理解组成要素。 2．掌握建模的几种基本方法，及模型简化的技术手段。 3．掌握建模的一般系统理论，认识随机数的产生的原因及统计控制方式。 4．能对离散事件进行仿真，并能分析运行结果。 三、课程的基本内容及学时分配 第一章绪论（3学时） 1．系统、模型、仿真的基本概念
系统建模理论与自适应控制
《系统建模理论与自适应控制》试卷 一、已知三阶线性离散系统的输入、输出数据，共有40个采样值，分别用最小二乘法（LS ）的一次完成算法和递推算法、广义最小二乘法（GLS ）进行参数估计，并阐述各种算法的辨识原理，给出各种算法的程序流程图及程序注释。 k 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 u (k ) 0.8251 0.0988 0.4628 -0.9168 2.2325 0.0777 2.3654 0.3476 1.1473 -1.9035 y (k ) 1.5333 -1.0680 1.0666 -0.5284 -0.5835 3.1471 -3.7185 6.2149 -6.3026 7.2705 k 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 u (k ) -0.9229 1.6400 -0.8410 0.7599 -0.4739 -0.1784 -1.7760 -1.6722 1.2959 -0.0591 y (k ) -9.0552 8.1735 -5.9004 3.9870 -2.2486 0.9525 -0.5325 -1.5227 0.4200 1.0786 k 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 u (k ) -1.0576 -1.0071 1.1342 -0.0740 0.6759 0.5221 0.9954 0.5271 -1.7656 0.4936 y (k ) -1.5579 0.6640 -1.4222 2.6444 -2.9572 3.6340 -3.1281 3.8334 -3.2542 1.1568 k 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 u (k ) 1.4810 0.9591 -3.1293 -0.3604 -0.4251 0.4185 -0.6728 -0.0027 2.1145 1.1157 y (k ) 0.0615 0.9120 -0.0692 -3.2731 3.7486 -4.3194 4.7230 -5.2781 5.1507 -2.7235 一、最小二乘法（LS ） 1、数学模型 设时不变SISO 动态过程的数学模型为 )()()()()(11k n k u z B k z z A +=-- （1.1.1） 其中，)(k u 为过程的输入量，)(k z 为过程的输出量，)(k n 是噪声，多项式)(1-z A 和 )(1-z B 为： ?? ???+++=++++=--------nb n n n z b z b z b z B z a z a z a z A b a a 221112 2111)(1)( 在本题中，a n =b n =3.即 ???++=+++=--------3 3221113 322111)(1)(z b z b z b z B z a z a z a z A 将此模型写成最小二乘格式 )()()(k n k k z +=θh τ （1.1.2） 其中， 是过程的输出量；)(k τh 是可观测的数据向量； 是均值为零的随机
地理建模原理与方法
《地理建模原理与方法》教学大纲 一、课程简介 课程编号： 课程名称：地理建模原理与方法 课程类型：学科基础课（必修） 学时：72 学分：3 开课学期：7 开课对象：地理信息系统专业 先修课程：高等数学、概率论与数理统计、线性代数 参考教材：徐建华，《现代地理学中的数学方法》，高等教育出版社，2006 二、课程性质与教学目标 地理建模原理与方法学主要讨论数学方法在地理学中的应用，运用数学方法进行地理建模，解决地理问题。本课程是地理科学系本科生（包括地理科学、资源环境与城乡规划管理和地理信息系统三个专业）的必修课程和专业类基础课。 本课程通过对现代地理学中数学方法的基本概念、基本理论和基本方法的讲授和多媒体演示，软件操作等教学环节，达到如下目标： 1.让学生掌握现代地理学数学方法的产生背景、基础知识、常用方法，建立起定量概念和地理学方法论的基础，了解学科发展的特点和趋势。 2.培养学生用定量的观点认识和研究地理（自然和人文）现象及其变化规律，通过本课程的学习能够看懂相关科技文献中所应用的一些常用计量方法，理解计量地理学在实际工作中的意义和作用。 3.使学生能够运用一般的数学方法来描述、分析和解决实际地理学问题，正确处理资料，根据实际的地理研究对象，建立起适宜的数学模型。并对模型分析的结果给予专业上的解释，把数理逻辑同现实问题紧密结合。 4.通过做练习、多媒体演示等教学过程，培养学生的实际动手能力。同时，该课程重视新理论、新技术讲授，与时俱进，培养学生解决实际问题的能力和从事科学研究的素养，为后继课程的学习服务。 三、教学内容、基本要求及学时分配
（教学要求：A—熟练掌握；B—理解或掌握；C—了解） 四、教学与考核方式 本课程注重学生实践能力的培养，采用课堂讲授与具体实践相结合的教学方式。由于地理建模中涉及的数学方法多，理论性较强等特点，所以本课程采用课堂讲解，多媒体演示、上机操作练习辅助的授课方式。 考试方式为平时作业考核（占20%）和书面闭卷考试（80%）。 五、参考书目 1. 徐建华编，《现代地理学中的数学方法》，高等教育出版社，2006； 2. 韦玉春编，《地理建模原理与方法》，科学出版社，2005； 3. 赵鹏大编，《定量地学方法及应用》，高等教育出版社，2004。 修订者：XXX 审定者：XXX
机械系统建模与仿真方法1
机械系统建模与仿真 机理建模法 所谓机理模型，实际上就是采用由一般到特殊的推理理演绎方法，对巳知结构、参数的物理系统运用相应的物理定律或定理，经过合理分析简化建立起来描述系统各物理员动、静态变化性能的数学模型。 因此，机理建模法主要是通过理论分析推导方法建立系统模型。根据确定元件或系统行为所遵循的自然机理，如常用的物质不灭定律(用于液位、压力调节等)、能量守恒定律(用于温度调节等)、牛顿第二定律(用于速度、加速度调节等)、基尔霍夫定律(用于电气网络)等等，对系统各种运功规律的本质进行描述，包括质量、能量的变换和传递等过程，从而建立起变量间相互制约又相互依存的精确的数学关系。通常情况下，是给出微分方程形式或其派生形式——状态方程、传
递函数等。 实验建模法 所谓实验建模法，就是采用出特殊到一般的逻辑归纳方法，根据一定数量的在系统运行过程中的实测、观察的物理量数据，运用统计规律、系统辨识等理论合理估计出反映系统各物理量相互制约关系的数学模型。其主要依据是来自系统的大量实测数据．出此义称之为实验测定法。 当对所研究系统的内部结构和特性尚不清楚、甚至无法了解时,系统内部的机理变化规律就不能确定,通常称之为·黒箱”或“灰箱”问题,机理建模法也就无法应用。而根据所测到的系统输入输出数据,采用一定方法进行分析及处理来获得数学模型的统计模型法正好适应这种情况。通过对系统施加激励,观察和测取其响应,了解其内部変量的特性,并建立能近似反映同样变化的模拟系统的数学模型,就相当于建立起实际系统的数学描述(方程、曲线或图表等)。 （1）频率特性法 频率特性法是研究控制系统的一种应用广泛的工程实用方法。其特点在是通过建立系统频率响应与正弦输入信号之间的稳态特性关系，不仅可以反映系统的稳态性能，而且可以用来研究系统的稳定性和暂态性能;可以根据系统的开环频率特性，判别系统闭环后的各种性能；可以较方便地分析系统参数对动态性能的影响，并能大致指出改善系统性能的途径。 （2）系统辨识法 系统辨识法是现代控制理论与系统建模中常用的方法，它是依据测量到的输人与输出数据来建方静态与动态系统的数学模型，但其输出响应不局限于频率响应，阶压响应或脉冲响应等时间响应都可作为反映系统模型静态与动态特性的重要信息；而且，确定模型的过程更依赖于各种高效率的最优算法以及如何保证所测取数据的可靠性。因
差分方程模型理论与方法
差分方程模型的理论和方法 引言 1、差分方程：差分方程反映的是关于离散变量的取值与变化规律。通过建立一个或几个离散变量取值所满足的平衡关系，从而建立差分方程。 差分方程就是针对要解决的目标，引入系统或过程中的离散变量，根据实际背景的规律、性质、平衡关系，建立离散变量所满足的平衡关系等式，从而建立差分方程。通过求出和分析方程的解，或者分析得到方程解的特别性质（平衡性、稳定性、渐近性、振动性、周期性等），从而把握这个离散变量的变化过程的规律，进一步再结合其他分析，得到原问题的解。 2、应用：差分方程模型有着广泛的应用。实际上，连续变量可以用离散变量来近似和逼近，从而微分方程模型就可以近似于某个差分方程模型。差分方程模型有着非常广泛的实际背景。在经济金融保险领域、生物种群的数量结构规律分析、疾病和病虫害的控制与防治、遗传规律的研究等许许多多的方面都有着非常重要的作用。可以这样讲，只要牵涉到关于变量的规律、性质，就可以适当地用差分方程模型来表现与分析求解。 3、差分方程建模：在实际建立差分方程模型时，往往要将变化过程进行划分，划分成若干时段，根据要解决问题的目标，对每个时段引入相应的变量或向量，然后通过适当假设，根据事物系统的实际变化规律和数量相互关系，建立每两个相邻时段或几个相邻时段或者相隔某几个时段的量之间的变化规律和运算关系（即用相应设定的变量进行四则运算或基本初等函数运算或取最运算等）等式（可以多个并且应当充分全面反映所有可能的关系），从而建立起差分方程。或者对事物系统进行划分，划分成若干子系统，在每个子系统中引入恰当的变量或向量，然后分析建立起子过程间的这种量的关系等式，从而建立起差分方程。在这里，过程时段或子系统的划分方式是非常非常重要的，应当结合已有的信息和分析条件，从多种可选方式中挑选易
系统理论的人因素模型
系统理论的人因素模型 系统模型可反应人、机、环境之间的相互作用、反馈和调控，并能指出促成事故的一系列事件。下述几个模型都属于系统理论。 一、S—O—R人的因素模型 1969年，J·瑟利提出一个事故模型，它包括两组问题（危险构成和显现危险的紧急时期），每组包含三类心理—生理成分，即对事件的感知（刺激，S）、对事件的理解（内部响应，认识活动，O）以及生理行为响应（输出，R）。 包含有S—O—R的第一组侧重危险的构成，以及与此危险相关的感觉的、思考的（认识的）和行为的（生理输出）响应。第二组，瑟利称之为显现危险时期，也同样包含有S—O—R三个相同的成分。在此期间，如果不能避免危险，则将产生伤害或损坏。瑟利模型如图2-2。 二、操作过程与S—O—R人因素的模型 1978年安德淼等曾在分析60件工伤事故时，应用了瑟利模型及其提出的问题，发现后者存在相当的缺陷，并指出：瑟利虽然清楚地处理了操作者的问题，但未涉及机械及其用于环境的运行过程。通过在瑟利模型上增加一组提前步骤，即构成危险的来源及可察觉性，运行系统内部波动（变异性），控制此波动使之与操作波动相一致。这一工作过
程的增加使瑟利模型更为有用。 安德森对瑟利模型的增补，始于控制系统（一个不可控系统，例如闪电，不能为模型的开始组所阐明）。问及系统是否能观察到（通过仪表或人的感官），阻止察觉是否可能主要指有无噪声、照明不良或因栅栏而阻碍了对工作过程的察觉。 1970年海尔认为，当人们对事件的真实情况不能做出适当响应时，事故就会发生，但并不一定造成伤害后果。海尔的模型集中于操作者与运行系统的相互作用。他的模型是二个闭环反馈系统，把下列四个方面的相互关系清楚地显示了出来：（1）察觉情况，接受信息；（2）处理信息；（3）用行动改变形势；（4）新的察觉、处理，响应。 信息包括操作者在运行系统中收到的信息，这种信息可能由于机械的故障而不正确，或因视力听力不佳而察觉不到，即不完整的信息。这两种情况都可能导致行动失误。预期的信息指经常指导对信息收集和选择的预测。就预测指导感觉而言，可能发生两种类型的失误。一是操作者感觉上的失误，二是对危险征兆没有察觉。只有当信息显示不安全时，预测可以举一反三，触类旁通。当负担过重，有压力、疲劳或药物作用，使操作者对收集信息的注意力削弱，以致不能保持对危险的警惕。 行为的决策：根据察觉到的信息，经过处理，能否采取正确的行动，这取决于指导、培训以及固有的能力。决策要考虑经济效益、社会效益，这包括生产班组群体的利益，也有原有的经验及由此而产生的对
电力系统建模理论与方法2
幻灯片1 电力系统建模理论与方法 第七章电力系统的其他建模 谢辉煌 幻灯片2 第七章电力系统的其他建模 第4章到第6章分别介绍了同步发电机组、动态等值、电力负荷的建模，这些是电力系统建模的主要研究对象。电力系统建模还有许多研究方面，比如输电线路和动力系统。近年来，可再生能源发电方兴未艾，微电网的研究日益增多，其建模问题也需要关注。所以，本章介绍电力系统的其他建模问题。 7.1 输电线路的建模 7.2 火电厂动力系统的建模 7.3 水电厂动力系统的建模 7.4 风力发电系统的建模 7.5 微网的建模 幻灯片3 第七章电力系统的其他建模 7.1 输电线路的建模 7.1.1 概述 7. 1. 2 单电网断面下的参数可观测性分析 7. 1. 3 多电网断面下的参数估计 7.1.4 基于PMU的线路参数估计 7.1.5 算例验证 幻灯片4 第七章电力系统的其他建模 7.1 输电线路的建模 7.1.1 概述 输电网参数的准确性是各种电网分析计算软件的基础。由于各种原因，线路及变压器的参数往往存在一些错误或偏差，从而影响到在线及离线计算程序的可信度。随着电网量测覆盖率及精度的提高，输电网参数估计的在线应用成为可能。 如果电网中只有少数参数错误时，可以借助EMS中的SCADA量测来进行参数估计，将具有较高精度的PMU测量向量引人参数估计中，从而有可能取得更好的估计效果，但是其对PMU的配置要求较高。 如果电网中有许多参数都偏离了准确值，则参数的原始值将不能作为伪量测参与估计，需要进一步研究这种恶劣局面下的参数估计。分析了单个电网数据断面下的参数可观测性，提出了线路电容及电抗参数的估计方法。为提高电网参数的可观测性，引入了多个电网量测数据断面及PMU相角量测，从而实现了电网参数的完全可观测估计。该方法对电网中的PMU 配置要求较低，对于环网线路，只需要在每一个圈基组中有一至两个PMU配置点即可，下面
动态系统建模理论与应用习题
《动态系统建模理论与应用》课程习题 一、 选择题：答案唯一，在（ ）内填入正确答案的编号。 1. 对于批量最小二乘格式L L L E Y +θΦ=，其最小二乘无偏估计的必要条件是（ ）。 A. 输入序列}{k u 为“持续激励”信号 B. L E 与T L L T L ΦΦΦ-1)(正交 C. L E 为非白噪声向量 D. 0}{=L E E 2. 对象模型为T k k k y e ?θ=+时，采用递推最小二乘估计后的残差序列的计算式为 （ ）。 A. 1?T k k k k y ε?θ-=- B. 1?T k k k k y ε?θ-=- C. ?T k k k k y ε?θ=- D. 11?T k k k k y ε?θ--=- 3. 在上题的条件下，递推最小二乘算法中的增益矩阵k K 可以写成（ ）。 A. 11k k P ?-- B. 1k k P ?- C. 1k k P ?- D. k k P ? 4. 可以同时得到对象参数和干扰噪声模型参数的估计算法是（ ）。 A. 辅助变量法 B. 广义最小二乘法 C. 最小二乘限定记忆法 D. 相关最小二乘两步法 5. 增广最小二乘估计的关键是（ ）。 A. 将控制项增广进k ?中，并用残差项取代进行估计 B. 将输出项增广进k ?中，并用残差项取代进行估计 C. 将噪声项增广进k ?中，并用残差项取代进行估计 D. 将噪声项增广进k ?中，并用输出项取代进行估计 答案：1. B 2. C 3. D 4. B 5. C ■ 二、 判断题：以○表示正确或×表示错误。
1．估计残差平方和最小是确定辨识过程对象结构的唯一标准。（ ） 2．最小二乘估计的批量算法和递推算法在数学上是等价的。（ ） 3．广义最小二乘法就是辅助变量法和增广最小二乘法交替试用。（ ） 4．在递推最小二乘算法中，若置0>==T k P P P ，则该算法也能克服“数据饱和” 现象，进而可适用于时变系统。（ ） 5．用神经网络对SISO 非线性系统辨识，采用的是输入层和输出层均为一个神经元的三层前馈神经元网络结构。（ ） 答案：1. × 2. ○ 3. × 4. ○ 5. × ■ 三、 设y 和n 21x ,x ,x 之间满足关系)x a x a x a (ex p y n n 2211+++= ，试图利用y 和 n 21x ,x ,x 的观测值来估计参数n 21a ,a ,a ，请将该模型化成最小二乘格式。 答案：θ?T n n 2211x a x a x a ln(y)z =+++== 其中，[][]n 21T n 21T x ,,x ,x a ,,a ,a ==?θ ■ 四、 对于多输入单输出（MISO ）系统可由下面的模型描述 k k k e u z B y z A +=---111)()( 其中，k u 为系统的m ×1维输入向量；k y 为系统的标量输出；k e 为标量i.i.d 随机噪 声；1 -z 为延迟算子，即11--=k k y y z ；)(1-z A 为标量参数多项式，)(1-z B 为1×m 的 参数多项式向量： a a n n z a z a z A ---+++= .1)(111 b b n n z B z B B z B ---+++= .)(1101 请写出：最小二乘递推算法公式和计算步骤或流程。 答案： 根据题意，可写出最小二乘格式为： k T k k e y +=θ? 其中， []T n k T k T k n k k k T k b a u u u y y y 12121,,;,,----------= ? 1201,,,;,,,a b T n n a a a B B B θ??=?? 因此，采用批量最小二乘法估计时，设采集数据时刻为k=1,2,…,L ，则有批量最小二乘格式为：
系统建模与仿真(2)
第九讲系统建模与仿真(2) 四、仿真 1. 仿真(模拟)(Simulation)概念 1）定义 利用模型复现实际系统中发生的本质过程, 并通过对系统模型的实验来研究存在的或设计中的系统. 2）分类 物理仿真：即实物仿真, 如风洞 计算机仿真(数学仿真): 模拟数字混合 半实物仿真: 控制器(实物)+计算机上实现的控制对象 3）建模、仿真与计算机 建模与仿真的五个组成部分（实际系统、试验框架、基本模型、集总模型、计算机模型）
实际系统：行为描述（可观测变量、不可观测变量） 试验框架：假设或条件集合，同模型有效性之间相关 基本模型：在试验框架下，解释实际系统的行为 集总模型：基本模型的简化 计算机：复杂（仿真） 4）基本要素 ●对仿真问题的描述 ●行为产生器 ●模型行为及其处理 5）仿真的发展阶段 ●模型驱动的仿真 ●含实物的仿真 ●人在回路中的仿真 6）仿真的发展趋势 ●面向对象仿真 ●定性仿真 ●智能仿真 ●分布交互仿真 ●可视化仿真 ●多媒体仿真 ●虚拟现实仿真 ●Internet网上仿真
7）仿真的对象 ●系统过于复杂（如存在过多的随机因素），难以采用解析法求解 时，通过仿真可得到系统的动态特征。 ●系统实际运行费用过高或无法作实际运行时，借助仿真可以得到 系统的有关参数。 优化设计、安全性和经济性、预测、完善系统模型、重复实验 8）仿真的一般过程 9）仿真的分类
●物理仿真，模拟机仿真，数字仿真，数字机与模拟机混合仿 真，仿真器仿真 ●连续和离散系统仿真 ●静态和动态系统仿真 ●稳态和终态仿真 ●确定性和随机性仿真 10）仿真的输出类型 ●确定型和随机型 ●连续观测值和离散观测值 ●连续分布和离散分布观测值 ●一元和多元输出 ●稳态型仿真和终止型仿真输出 11）仿真的局限性 1) 往往只能得到特解，而得不到通解 2) 结果往往是间接的，而不是直接的 12）仿真的技术工具 连续系统仿真：DYNAMO, CSMP 离散事件系统仿真：GPSS, SIMSCRIPT, SIMULA, GPSS-F 混合仿真：GASP-IV
系统建模与仿真习题答案(forstudents)分解
第一章习题 1-1什么是仿真？它所遵循的基本原则是什么？ 答：仿真是建立在控制理论，相似理论，信息处理技术和计算技术等理论基础之上的，以计算机和其他专用物理效应设备为工具，利用系统模型对真实或假想的系统进行试验，并借助专家经验知识，统计数据和信息资料对试验结果进行分析和研究，进而做出决策的一门综合性的试验性科学。 它所遵循的基本原则是相似原理。 1-2在系统分析与设计中仿真法与解析法有何区别？各有什么特点？ 答：解析法就是运用已掌握的理论知识对控制系统进行理论上的分析，计算。它是一种纯物理意义上的实验分析方法，在对系统的认识过程中具有普遍意义。由于受到理论的不完善性以及对事物认识的不全面性等因素的影响，其应用往往有很大局限性。 仿真法基于相似原理，是在模型上所进行的系统性能分析与研究的实验方法。 1-3数字仿真包括那几个要素？其关系如何？ 答: 通常情况下，数字仿真实验包括三个基本要素，即实际系统，数学模型与计算机。由图可见，将实际系统抽象为数学模型，称之为一次模型化，它还涉及到系统辨识技术问题，统称为建模问题；将数学模型转化为可在计算机上运行的仿真模型，称之为二次模型化，这涉及到仿真技术问题，统称为仿真实验。 1-4为什么说模拟仿真较数字仿真精度低？其优点如何？。 答：由于受到电路元件精度的制约和容易受到外界的干扰，模拟仿真较数字仿真精度低 但模拟仿真具有如下优点： （1）描述连续的物理系统的动态过程比较自然和逼真。 （2）仿真速度极快，失真小，结果可信度高。 （3）能快速求解微分方程。模拟计算机运行时各运算器是并行工作的，模拟机的解题速度与原系统的复杂程度无关。 （4）可以灵活设置仿真试验的时间标尺，既可以进行实时仿真，也可以进
制造系统建模与仿真学习心得学习资料
制造系统建模与仿真学习心得 一、制造系统建模与仿真的含义 1．制造系统制造系统是制造过程及其所涉及的硬件、软件和人员所组成的一个将制造资源转变为产品或半成品的输入／输出系统，它涉及产品生命周期(包括市场分析、产品设计、工艺规划、加工过程、装配、运输、产品销售、售后服务及回收处理等)的全过程或部分环节。其中，硬件包括厂房、生产设备、工具、刀具、计算机及网络等；软件包括制造理论、制造技术(制造工艺和制造方法等)、管理方法、制造信息及其有关的软件系统等；制造资源包括狭义制造资源和广义制造资源；狭义制造资源主要指物能资源，包括原材料、坯件、半成品、能源等；广义制造资源还包括硬件、软件、人员等。随着科技的进步，制造系统的发展也经历了传统手工生产、机械化、自动化孤岛、集成制造、并行工程和敏捷制造等几个阶段。 2．模型与仿真模型是对真实对象和真实关系中那些有用的和让人感兴趣的特性的抽象，是对系统某些本质方面的描述。它以各种可用的形式描述被研究系统的信息。系统模型并不是对真实系统的完全复现，而是对系统的抽象，而仿真是通过对模型的实验以达到研究系统的目的，当制造系统尚未建立或者研究时间长成本高以及从安全性考虑我们有必要对制造系统预先进行建模并仿真以确定系统的最佳结构和配置方案、防止较大的经济损失、确定合理高效的作业计划，从而提高经济效益。 制造系统建模与仿真技术是以相似原理、模型理论、系统技术、信息技术以及建模与仿真应用领域的有关专业技术为基础，以计算机系统、与应用相关的物理效应设备及仿真器为工具，利用模型参与已有或设想的制造系统进行研究、分析、设计、加工生产、试验、运行、评估、维护、和报废(全生命周期)活动的一门多学科的综合性技术。 二、系统建模与仿真的发展及类型 1．系统建模与仿真的发展大致经历了这么几个阶段：1600—1940年左右，这一时期的建模仿真主要是在物理科学基础上的建模；20世纪40年代，由于电子计算机的出现，建模仿真技术开始飞速发展；20世纪50年代中期，建模仿真开始应用与航空领域；20世纪60年代，这一阶段主要是工业控制过程中的仿真；20世纪70年代，开始出现了包括经济、社会和环境因素的大系统仿真。到70年代中期，出现了系统与仿真的结合，如用于随机网络建模的SLAM仿真系统。在这一时期，系统仿真开始与更高级的决策结合，出现了决策支
系统建模与仿真-哈尔滨工业大学
《系统辨识》 实验手册 哈尔滨工业大学控制与仿真中心 2018年5月
目录 实验1 白噪声和M序列的产生---------------------------------------------------------- 2 实验2 脉冲响应法的实现---------------------------------------------------------------- 5 实验3 递推最小二乘法的实现---------------------------------------------------------- 9 附录实验报告模板---------------------------------------------------------------------- 13
实验1 白噪声、M 序列的产生 一、实验目的 1、熟悉并掌握产生均匀分布随机序列方法以及进而产生高斯白噪声方法 2、熟悉并掌握M 序列生成原理及仿真生成方法 二、实验原理 1、混合同余法 混合同余法是加同余法和乘同余法的混合形式，其迭代式如下： 11 1(*)mod /n n n n x a x b M R x M +++=+?? =? 式中a 为乘子，0x 为种子，b 为常数，M 为模。混合同余法是一种递归算法，即先提供一个种子0x ，逐次递归即得到一个不超过模M 的整数数列。 2、正态分布随机数产生方法 由独立同分布中心极限定理有：设随机变量12,,....,,...n X X X 相互独立，服从同一分布，且具有数学期望和方差： 2(),()0,(1,2,...)k k E X D X k μσ==>= 则随机变量之和1 n k i X =∑的标准化变量 : () n n n k k k X E X X n Y μ --= = ∑∑∑近似服从(0,1)N 分布。 如果n X 服从[0, 1]均匀分布，则上式中0.5μ=，2 1 12 σ= 。即 0.5n k X n Y -= ∑近似服从(0,1)N 分布。
本体元建模理论与方法及其应用
本书简介 本书针对面向服务的软件工程中语义互操作性问题，体系化融合本体论和软件工程中元建模研究的最新成果，系统地介绍了本体元建模理论与方法、核心技术标准、实际应用和互操作性测评。 本书共分三个部分：第一部分（第1～3章）介绍了研究背景和现状，本体元建模理论和方法，语义互操作性含义；第二部分（第4～7章）介绍了语义互操作性管理的ISO标准核心技术；第三部分（第8～10章）介绍了方法和技术标准在几个典型领域中的应用，以及互操作性测评等。最后（第11章 ）对今后的研究工作进行了展望。 本书可供从事软件工作的科研及技术人员阅读，亦可作为计算机软件与理论专业的研究生教材或参考书。 目录 序
前言 第1章 绪论 1.1 信息系统的互操作问题 1.2 从含意三角形到语义三角形 1.3 本体元建模理论与方法 1.4 复杂信息资源的管理与服务模型SSCI 1.5 本书的组织结构 参考文献 第2章 本体元模型 2.1 什么是本体 2.1.1 本体的定义 2.1.2 本体的结构与描述语言 2.1.3 本体的分类 2.1.4 本体在软件工程中的应用 2.2 什么是元模型 2.2.1 元模型的定义 2.2.2 元模型的创建 2.2.3 元模型在软件工程中的应用 2.3 什么是本体元模型 2.3.1 用本体语言描述的元模型 2.3.2 用本体语义标识的元模型 2.4 本体元模型与语义互操作 2.4.1 什么是语义互操作 2.4.2 语义Web服务 2.4.3 基于本体元模型的语义互操作 2.5 小结 参考文献 第3章 本体元建模 3.1 本体元建模理论 3.1.1 基本思想 3.1.2 本体的UML承诺与表达 3.1.3 本体元建模 3.2 复杂信息资源管理技术 3.2.1 ISO／IEC 11179 3.2.2 OASIS ebXML 3.2.3 UDDI 3.3 基于本体的软件工程 3.3.1 语义中间件技术 3.3.2 本体定义元模型ODM 3.4 SSOA相关研究 3.4.1 DII 3.4.2 SEKT 3.4.3 DERI 3.5 小结 参考文献 第4章 支持语义互操作的复杂信息资源管理框架 4.1 现状分析 4.2 国际标准IS0／IEC 19763综述
(整理)控制系统数字仿真第二章习题答案
控制系统数字仿真与CAD第二章习题答案 2-1 思考题： （1）数学模型的微分方程，状态方程，传递函数，零极点增益和部分分式五种形式，各有什么特点？ （2）数学模型各种形式之间为什么要互相转换？ （3）控制系统建模的基本方法有哪些？他们的区别和特点是什么？ （4）控制系统计算机仿真中的“实现问题”是什么含意？ （5）数值积分法的选用应遵循哪几条原则？ 答：（1）微分方程是直接描述系统输入和输出量之间的制约关系，是连续控制系统其他数学模型表达式的基础。状态方程能够反映系统内部各状态之间的相互关系，适用于多输入多输出系统。传递函数是零极点形式和部分分式形式的基础。零极点增益形式可用于分析系统的稳定性和快速性。利用部分分式形式可直接分析系统的动态过程。 （2）不同的控制系统的分析和设计方法，只适用于特定的数学模型形式。 （3）控制系统的建模方法大体有三种：机理模型法，统计模型法和混合模型法。机理模型法就是对已知结构，参数的物理系统运用相应的物理定律或定理，经过合理的分析简化建立起来的各物理量间的关系。该方法需要对系统的内部结构和特性完全的了解，精度高。统计模型法是采用归纳的方法，根据系统实测的数据，运用统计规律和系统辨识等理论建立的系统模型。该方法建立的数学模型受数据量不充分，数据精度不一致，数据处理方法的不完善，很难在精度上达到更高的要求。混合法是上述两种方法的结合。 （4）“实现问题”就是根据建立的数学模型和精度，采用某种数值计算方法，将模型方程转换为适合在计算机上运行的公式和方程，通过计算来使之正确的反映系统各变量动态性能，得到可靠的仿真结果。 （5）数值积分法应该遵循的原则是在满足系统精度的前提下，提高数值运算的速
企业建模理论与方法
企业建模理论与方法 摘要：企业为了解决企业的问题，提出的企业建模的理论，建模的目的和建模对于企业的 重大意义。本文介绍了企业建模的理论依据，传统的建模原理，已经较为成熟的几种建模 方法。 关键字：企业建模建模理论原理建模方法模型 企业建模理论 企业建模是一种全新的企业经营管理模式，它可为企业提供一个框架结构，以确保企 业的应用系统与企业经常改进的业务流程紧密匹配。企业建模以分析方法和建模工具为主体，其参考模型的建立以及建模工具的研制，是当前帮助企业不断缩短产品开发时间(Time)、 提高产品质量(Quality)、降低成本(Cost)、提高服务层次(Service)的重要手段。 从企业组织形态上看，企业是由不同业务部门组成的，换一个角度从企业业务环节上看，企业包括复杂的业务流转系统（由供应链子系统、客户关系管理子系统等构成）、设计系统、生产制造系统，企业的业务环节中存在大量的信息作为其运行基础，而不同的信息又在不同的业务环节中发挥不同的作用。就目前而言，我们要分析这个复杂的系统，除了需要企业的经营管理者和研究人员付出激情、勇气、智慧和耐心外，更需要借助科学的手段、有效的数学工具和先进的计算技术，来构造一个可以解释和反映企业外部行为表现及内在本质的模型。 企业建模就是针对企业需要解决的问题，从不同方面建立实际系统的表示方法。在CIM-OSA体系结构中，就包括了功能模型、信息模型、资源模型、组织模型四个模型。除 此之外，有人还提出了性能模型、控制模型、过程模型、决策模型和经济模型等。 功能模型是以功能活动为视角对整个企业进行的描述，它不仅有助于管理企业，还有 助于改进企业现状、促进企业演化。系统的集成更离不开功能模型的建立，功能模型描述了企业各功能模块之间的关系。信息模型是从信息的角度对企业进行描述。企业信息系统用于存储/维护/处理与企业相关的所有信息，而信息是集成的基础，是联系各个功能元素的纽带，因此建立企业信息模型是非常重要的，它为信息共享提供了帮助。通过对系统决策过程的建模，可以了解系统的决策制定原则和机理，了解系统的组织机构和人员配置。物理/资源 模型描述了全企业物理资源的总构成，组织模型描述了企业的组织形式、权限、职责和部门之间的关联等，而经济模型试图提供除可计量的计算公式外各种影响战略效益和其他效益的因素，有助于减少CIM系统的投资风险。 模型是人们为了方便研究、理解和解决客观世界中存在的种种问题而对客观现实经过 反复思维抽象后的文字、图表、符号、关系式以及实体模样的集合，以描述所认识到的客观事物的一种直观表现形式。模型的构造以及构造模型的目的都是为了研究问题的需要，它们都是为了满足研究者在某个研究问题上的需要而建立的，是为了帮助人们对问题进行分析和研究。根据模型理论的定义，模型主要有四种基本表示形式，它们分别是： (1)形象模型(2)模拟模型(3) 数学模型(4) 其他模型 我们不难看出，模型不是客观事物的具体表现，它仅仅是客观事物经过抽象的简化的表示，另外建立模型的目的是为了解决客观事物中存在的问题，而不仅仅是为了描述客观事物。 企业建模，就是引入模型理论，以模型结构为依据，把企业的业务划分为增值业务、 衍生增值业务、增值业务伴生业务和非增值业务等四大类，以企业业务环节为核心，建立一个整体的参考模型，简化企业业务流程和降低生产成本，运用信息技术实现企业信息（信息，不是数据）的共享，将企业生产流程中定义的团队、组织、管理、技术及信息、物料、资金、价值等因素高度抽象和集成优化，从而为企业带来更高的附加价值。 二、传统企业建模原理