計算機仿真技術基礎

第1章 導論
1．1系統(tǒng)仿真的基本概念
1．1．1系統(tǒng)
1．1．2模型
1．1．3仿真
1．2系統(tǒng)仿真的分類
1．2．1根據模型的種類分類
1．2．2根據仿真計算機類型分類
1．2．3根據仿真時鐘與實際時鐘的比例關系分類
1．2．4根據系統(tǒng)模型的特性分類
1．3計算機仿真
1．3．1計算機仿真定義的分析
1．3．2計算機仿真方法的特點
1．3．3計算機仿真方法的作用
1．3．4計算機仿真的步驟
1．4仿真技術的應用
1．4．1仿真技術在系統(tǒng)設計中的應用
1．4．2仿真技術在產品開發(fā)及制造過程中的應用
1．4．3仿真技術在教育與訓練中的應用
思考題
參考文獻
第2章 連續(xù)系統(tǒng)建模方法
2．1仿真建模的基本要求
2．1．1清晰性
2．1．2切題性
2．1．3精密性
2．1．4集合性
2．2仿真建模的基本途徑
2．2．1機理建模法
2．2．2實驗建模法
2．2．3綜合建模法
2．3動力學系統(tǒng)的數學模型
2．3．1連續(xù)時間系統(tǒng)模型
2．3．2離散時間系統(tǒng)
2．3．3連續(xù)一離散混合模型
2．3．4實用建模舉例
2．4數學模型之間的相互轉化
2．4．1微分方程轉化為狀態(tài)方程
2．4．2結構圖轉換成狀態(tài)方程
2．4．3傳遞函數轉換成狀態(tài)方程
2．4．4狀態(tài)方程轉換成傳遞函數
練習題
參考文獻
第3章 連續(xù)系統(tǒng)仿真
3．1數值積分法
3．1．1數值積分法基本原理
3．1．2Runge-Kutta積分法
3．1．3線性多步法
3．1．4積分方法的選擇
3．1．5積分步長的確定
3．1．6數值積分法穩(wěn)定性分析
3．2替換法
3．2．1簡單替換法
3．2．2雙線性替換法
3．3離散相似法
3．3．1離散相似概念
3．3．2Z域離散相似法
3．3．3時域離散相似法
3．3．4離散相似模型的精度與穩(wěn)定性分析
3．4數字控制系統(tǒng)的仿真
3．4．1數字控制系統(tǒng)的組成
3．4．2數字控制系統(tǒng)的仿真方法
3．4．3數字控制器采樣周期的調整
3．4．4差分方程的仿真
3．4．5純延遲環(huán)節(jié)的仿真
3．4．6數字式PID調節(jié)系統(tǒng)的仿真
練習題
參考文獻
第4章 仿真系統(tǒng)與仿真軟件
4．1仿真系統(tǒng)
4．1．1仿真系統(tǒng)的定義
4．1．2仿真系統(tǒng)的分類
4．1．3半實物仿真系統(tǒng)的組成
4．1．4幾個典型的半實物仿真系統(tǒng)
4．2仿真軟件及其分類
4．2．1國外仿真軟件
4．2．2國內仿真軟件
4．2．3仿真軟件的發(fā)展階段
4．2．4仿真軟件的分類
4．3連續(xù)系統(tǒng)仿真語言
4．3．1仿真程序S35
4．3．2仿真語言CSSL
4．3．3仿真語言ACSL
4．3．4YFSIM一體化仿真軟件
4．3．5MATLAB／simulink仿真軟件
4．3．6其它仿真軟件
4．4仿真軟件的現在
4．4．1仿真軟件在航空、航天領域中發(fā)揮得淋漓盡致
4．4．2仿真軟件在兵器、船舶領域的應用繼續(xù)深化
4．4．3仿真軟件在電子、電力領域的應用如火如荼
4．4．4仿真軟件在通訊領域取得了廣泛的應用
4．4．5仿真軟件在化工領域的應用日趨成熟
4．4．6仿真軟件在建筑領域的應用已經全面展開
4．4．7仿真軟件在軍事作戰(zhàn)領域的應用后來居上
4．4．8針對教育和培訓的仿真軟件方興未艾
4．4．9針對車輛的仿真軟件嶄露頭角
4．4．10仿真軟件開始進入嵌入式軟件測試領域
4．4．11仿真軟件開始涉足一些其它工業(yè)領域
4．5仿真軟件的未來
4．5．1仿真軟件向應用的全生命周期發(fā)展
4．5．2仿真軟件向簡單易用的方向發(fā)展
4．5．3仿真軟件向集成多媒體、虛擬現實技術的方向發(fā)展
4．5．4仿真軟件向一體化、系列化的方向發(fā)展
4．5．5仿真軟件向融合智能化技術的方向發(fā)展
4．5．6仿真軟件向采用面向對象方法的方向發(fā)展
4．5．7仿真軟件向大量采用網絡技術的方向發(fā)展
4．5．8仿真軟件向大縱深、大范圍的方向發(fā)展
4．5．9仿真軟件向大集成、大融合的方向發(fā)展
4．6小結
思考與練習題
參考文獻
第5章 離散事件系統(tǒng)仿真
5．1基本概念
5．1．1離散事件系統(tǒng)仿真的基本思想
5．1．2描述離散事件系統(tǒng)模型的基本概念
5．1．3描述離散事件系統(tǒng)仿真模型的基本概念
5．1．4離散事件系統(tǒng)仿真程序的結構
5．2事件推進策略
5．2．1事件調度法(EventScheduling)
5．2．2活動掃描法(ActivityScanning)
5．2．3進程交互法(ProcessInteraction)
5．3離散事件系統(tǒng)仿真語言
5．3．1離散事件系統(tǒng)仿真語言的分類
5．3．2常見的離散事件系統(tǒng)仿真語言與軟件
5．3．3GPSS仿真語言舉例
思考與練習題
參考文獻
第6章 計算機作戰(zhàn)仿真
6．1概述
6．1．1思維模擬
6．1．2沙盤模擬
6．1．3實兵演習
6．1．4計算機作戰(zhàn)仿真
6．2典型作戰(zhàn)行動建模
6．2．1作戰(zhàn)仿真建模的途徑與特點
6．2．2射擊過程的建模
6．2．3機動過程的建模
6．2．4目標觀察過程的數學建模
6．3蘭切斯特方程
6．3．1蘭切斯特線性律與平方律方程
6．3．2蘭切斯特方程的軍事含義
6．3．3蘭切斯特方程的發(fā)展
6．3．4小結
6．4計算機作戰(zhàn)仿真在軍事領域應用
6．4．1訓練仿真器
6．4．2作戰(zhàn)指揮模擬訓練
6．4．3作戰(zhàn)概念評估與驗證
6．4．4基于仿真的采辦
思考與練習題
參考文獻
第7章 計算機仿真的發(fā)展
7．1發(fā)展回顧
7．2面向對象仿真
7．2．1概述
7．2．2面向對象的基本概念
7．2．3面向對象仿真的基本方式
7．2．4面向對象仿真軟件
7．3先進分布仿真
7．3．1起因與發(fā)展
7．3．2SIMNET
7．3．3分布交互仿真。DIS
7．3．4聚合級仿真協(xié)議ALSP
7．3．5高層體系結構HLA
7．4虛擬現實
7．4．1虛擬現實的定義與特征
7．4．2VII系統(tǒng)的類型與組成
7．4．3虛擬現實系統(tǒng)中的關鍵技術
7．5定性仿真
7．5．1定性仿真方法的產生和發(fā)展
7．5．2定性仿真方法
7．5．3定性仿真的應用
參考文獻
附錄A L變換與L反變換
附錄B Z變換與Z反變換
附錄C 狀態(tài)空間方程表示