系统的研究与设计方法——常同立主编液压与气压传动

一般意义上，系统是个体及其相互关系的总和。在系统中，个体之间是相互联系的，构成系统的个体往往为了实现某一逻辑目标功能而作用和相互作用。

通常，针对系统的分析研究方法如图15-1所示，其中理论分析和系统仿真都是基于模型的研究方法。因此，对理论分析和系统仿真而言系统模型都是重要的。

系统模型是实际系统的简化。由于实际系统的影响因素多，内部关系错综复杂，直接对实际系统开展理论分析和系统仿真往往都是困难的。因此，通常做法是在依据研究目标和内容建立系统模型，在模型上开展理论分析和系统仿真，可以排除一些干扰因素，突出研究主题。因为经过建模过程，依据研究目标和内容提出一些假设条件，去除次要影响因素，突出主要影响因素。依据研究主旨，将真实系统简化为系统模型。在建模过程中，系统模型通常首先表达为概念模型，概念模型可以进一步转化为可以运行的仿真模型。概念模型和仿真模型都统称为系统模型。系统模型可以有多种具体表现形式：数学模型、实物模型和半实物模型（实物模型与数学模型的混杂模型）等。

较多情况下，数学模型表达为一组数学公式。在一些简化假设上，或者在数学模型上，通过分析系统内部各个组成元素（或变量）间的物理关系和数值关系，得出规律性结论，表达为曲线图等，更好的情况下得到一组数量关系或数学式子的函数。这是理论分析的研究方法，研究结果是在假设基础上可以描述实物系统的数学逻辑，也就是数学模型。

将数学模型通过编程等方法转变为可以（在计算机上）运行的系统模型，就得到了数学仿真模型。在不引起理解混乱的条件下，数学仿真模型也简称数学模型。数学仿真模型是可以运行的，通过运行数学仿真模型开展系统研究的方法是数学仿真研究。数学仿真是一种系统仿真研究方法。

系统仿真还有其他类型。通过实物模型对实际系统进行模拟研究是实物仿真。同样，采用半实物仿真模型对实际系统进行模拟研究是半实物仿真。

总之，系统仿真是在系统模型上开展实验研究。采用不同类型的系统模型，仿真研究的类型也是不同的。采用实物模型的系统仿真是实物仿真或物理仿真。采用数学模型开展的系统仿真是数学仿真。采用半实物模型的系统仿真是硬件在环仿真或半实物仿真。

实验研究是在实际系统上进行实验研究，是用真实的实际系统做实验而开展科学研究的方法。实验研究几乎总是承担了理论分析和数学仿真研究结果的验证与证实。广义的实验研究也包括在系统模型上开展的实验研究，即包括部分仿真研究。

液压系统研究方法也分为实验研究、理论分析和系统仿真。