系统仿真是一种通过计算机模型和数值方法模拟实际系统运行过程的技术，其核心在于构建系统结构或行为过程的数学模型，并通过计算和模拟获取系统的行为和性能信息。以下是系统仿真的综合定义和关键要点：

一、基本定义

系统仿真根据系统分析目的，在分析系统各要素性质及其相互关系的基础上，建立描述系统结构或行为过程的数学模型，并通过数值方法求解该模型，以支持试验、分析或决策。

二、核心特点

数学模型构建

通过物理、逻辑关系及输入输出关系建立系统模型，涵盖离散事件（如生产调度）和连续系统（如电路分析）两种类型。

数值求解方法

采用数值积分、有限差分等算法对模型进行求解，尤其适用于复杂系统无法直接通过数学公式求解的情况。

虚拟试验环境

在计算机上构建与实际系统一致的虚拟环境，可反复测试和调试程序，避免硬件损坏风险。

三、主要作用

功能验证与调试

在硬件投入前对PLC程序进行模拟测试，优化逻辑结构，降低实际调试成本。

性能评估与优化

分析系统在不同工况下的性能表现，如响应时间、资源利用率等，指导参数调整和设计优化。

复杂系统分析

应用于航空航天、汽车制造等领域的复杂系统，帮助理解长期演变过程。

四、应用领域

工业自动化：

如西门子PLC项目，通过仿真验证控制逻辑。

军事模拟：如武器系统训练，通过虚拟环境模拟实战场景。

金融建模：评估投资策略的风险与收益。

五、与其他技术的区别

计算数学/科学计算：侧重精确求解数学模型，而非模拟系统动态过程。

实验验证：依赖物理设备，受限于实验条件，成本较高。

系统仿真通过虚拟环境实现高效、低成本的系统分析和优化，是现代工程与科研领域不可或缺的技术手段。