动态系统仿真精度估计研究

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1、摘要离散事件动态系统，由事件驱动，使得系统状态产生变化。为了研究离散事件动态系统特征，一般采取系统仿真技术，对离散事件动态系统进行仿真建模。论文讨论系统建模仿真中的误差估计和精度分析问题。为研究仿真系统精度，首先需对各仿真设备，包括硬件和软件的主要误差源、误差性质、大小以及它们对仿真模型的影响进行分析，给出导致仿真精度变化的因素分类和数学描述。讨论系统仿真系统精度分析和量化描述一般方法。以拖地机器人的全覆盖路径规划为例，论述了全区域路径规划算法，包括“往返式”路径和内螺旋式“回”字型路径，并利用MATLAB软件对其工作环境进行仿真。以覆盖率和栅格

2、重复率刻画仿真系统误差估计。关键词：离散事件系统；系统仿真；误差估计IVAbstractThediscreteeventdynamicsystemisdrivenbyeventswhichcausethesystemstatetochange.Inordertostudythecharacteristicsofthediscreteeventdynamicsystem,thesystemsimulationsoftwareisusedtosimulatethediscreteeventdynamicsystem.Theproblemoferror

3、estimationandprecisionanalysisinsystemmodelingandsimulationisdiscussedhere.Tostudytheaccuracyofthesimulationsystem,firstly,weneedtoanalyzethemainerrorsources,errorproperties,errorvalueandtheirinfluenceonthesimulationmodelincludingthehardwareandsoftware,andwegivetheclassificat

4、ionandmathematicaldescriptionofthesimulationresults.Thegeneralmethodofsystemsimulationsystemprecisionanalysisandquantitativedescriptionisdiscussed.Takingthefull-coveragepathplanningofcleaningrobotasanexample,thewholeareapathplanningalgorithmisdiscussed,including"round-trip"pa

5、thandinternalspiral"back"fontpath,anditsworkingenvironmentissimulatedbyMATLABsoftware.Theerrorestimationofthesimulationsystemisdescribedbycoveragerateandgridrepetitionrate.Keywords:discreteeventdynamicsystem;systemsimulation;errorestimationIV目录摘要IAbstractII目录III图表目录V第一章绪论11.1

6、课题研究状况11.2本文主要工作2第二章动态系统仿真理论与基础42.1离散事件动态系统42.1.1离散事件动态系统描述42.1.2系统模型52.2仿真系统误差分析52.2.1仿真实验可靠性分析62.2.2误差分析方法6第三章仿真精度分析方法73.1仿真精度73.1.1建模仿真模型73.1.2仿真精度83.2精度分析方法93.2.1精度分析93.2.2精度分析方法10第四章清洁机器人全覆盖路径规划134.1路径规划134.1.1往返式路径144.1.2内螺旋式“回”字路径164.1.3障碍分类与避障方法184.2环境地图描述194.2.1环境地图构

7、建方法204.2.2基于栅格地图模型的环境建模方法204.3仿真实验与结果分析21第五章总结与展望24IV参考文献25致谢.26IV图目录图3-1建模仿真过程模型7图3-2建模仿真各阶段影响精度的因素8图3-3仿真精度影响因素分类9图4-1坐标转换15图4-2多障碍下清扫路径16图4-3内螺旋式“回”字型路径示意图17图4-4避障路径规划流程图18图4-5栅格地图20图4-6室内环境栅格化下的地图23IV第一章绪论1.1课题研究状况仿真技术在实际应用中具备多方面优点：安全性、经济性、可重复性、无破坏性等，因此被广泛地应用在通信、化工、核能、电力、

8、航空、航海、航天等多个领域[1]，同时取得了良好的应用成效。例如，英国“警犬”低空导弹的研究开发工程，在研究一开始，由于只有有限的经费，