2、生产系统的连续时间和离散时间建模

生产系统的连续时间和离散时间建模

在生产系统的设计和优化中，对其动态行为进行建模和分析至关重要。本文将深入探讨生产系统的连续时间和离散时间建模方法，以及如何运用这些模型来实现对生产系统的有效控制。

1. 控制系统工程软件的重要性

控制系统工程软件是控制系统设计师的重要工具。其中，MATLAB®及其Control System ToolboxTM是应用较为广泛的软件之一。通过使用这些软件，设计师可以借助传递函数和控制理论方法，快速获得实际结果。原本手动计算繁琐的任务，使用该软件只需少量语句即可完成，还能方便地显示数值和图形结果。

其他软件如Simulink®，可用于建模和时间尺度模拟。不过，生产工程师在对生产系统进行详细建模时，通常会选择离散事件模拟软件。

2. 生产系统动态行为建模概述

生产系统的动态行为是其各个组件动态行为的综合结果，包括执行决策规则的决策组件。要理解和建模生产系统的行为，需要考虑系统的结构、组件之间的互连性质以及这些交互产生的动态行为。

控制理论动态模型分为连续时间和离散时间两种情况。连续时间模型是一组微分和代数方程，离散时间模型则是一组差分和代数方程，用于描述生产系统或组件的时变输出与输入之间的关系。后续章节将介绍的数学方法适用于线性模型，因此本章重点在于线性模型的开发。由于许多生产系统组件的行为至少在一定程度上是非线性的，所以需要对模型进行线性化处理。

3. 控制理论建模步骤

控制理论建模生产系统及其组件的步骤如下：
- 做出适当假设 ：生产系统及其组件的建模详细程度受实际和理论因素限制。例如，聚合模型