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第一章 概 述

第一章 概 述. 第一节 仿真. 第二节 控制系统 CAD 与数字仿真软件. 第三节 仿真技术的应用与发展. 第一节 仿 真. 1.1 系统仿真基本概念. 仿真：. 利用仿真模型代替实际系统进行实验与研究的方法. 仿真模型：. 对所研究的对象某些方面进行抽象概括的装置. 仿真原则：. 相似性原则. 系统 —— 研究的对象. 模型 —— 系统的抽象. 计算机 —— 工具与手段. 仿真分类：. 物理仿真；数学仿真. 1.2 数学仿真. 数学仿真分类：. 模拟仿真与数字仿真. 数学仿真要素：. 系统. 建立数学模型.

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第一章 概 述

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Presentation Transcript

  1. 第一章 概 述 第一节 仿真 第二节 控制系统CAD与数字仿真软件 第三节 仿真技术的应用与发展

  2. 第一节 仿 真 1.1 系统仿真基本概念 仿真： 利用仿真模型代替实际系统进行实验与研究的方法 仿真模型： 对所研究的对象某些方面进行抽象概括的装置 仿真原则： 相似性原则

  3. 系统——研究的对象 模型——系统的抽象 计算机——工具与手段 仿真分类： 物理仿真；数学仿真 1.2 数学仿真 数学仿真分类： 模拟仿真与数字仿真 数学仿真要素：

  4. 系统 建立数学模型 仿真实验 结果分析 模型 计算机 建立仿真模型

  5. 数学仿真过程： 辨识实际系统的数学模型 建立仿真模型 编制仿真程序 否 验证是否正确 是 仿真实验 返回

  6. 第二节 控制系统CAD与数字仿真软件 1.1 控制系统CAD CAD： 计算机辅助设计 组成： 应用软件、计算机、外围设备及设计者 控制系统CAD的主要内容： 频域法、时域法

  7. 1.2 数字仿真软件 仿真软件的发展： • 程序编程阶段 所有问题（如：微分方程求解、矩阵运算、绘图等）都是用高级算法语言（如C、FORTRAN等）来编写。 • 程序软件包阶段：出现了“应用子程序库”。 • 交互式语言阶段（仿真语言） 仿真语言可用一条指令实现某种功能，如“系统特征值的求解”，使用人员不必考虑什么算法，以及如何实现等低级问题。 • 模型化图形组态阶段：符合设计人员对基于模型图形化的描述

  8. MATLAB和SIMULINK ＊70年代中期，Cleve Moler 和他的同事在美国国家自然科学基金的资助下开发了LINPACK和EISPACK的Fortran子程序库。 ＊70年代末期他编写了LINPACK和EISPACK的接口程序，这程序取名为MATLAB。 ＊1983年春天，工程师John Little 觉察到MATLAB的潜在应用天地是工程领域，他与Moler、Steve Bangert 一起开发了第二代专业版MATLAB。 ＊1984年，MathWorks 公司成立，MATLAB正式推向市场。 返回

  9. 第三节 仿真技术的应用与发展 1.1 仿真技术的应用 • 航空与航天工业：飞行员及宇航员训练用飞行仿真模拟器 • 电力工业：电力系统动态模型实验 • 原子能工业：模拟核反应堆 • 石油、化工及冶金工业 • 非工程领域：医学、社会学、宏观经济与商业策略的研究

  10. 1. 2 仿真技术的发展 • 硬件方面：基于多CPU并行处理技术的全数字仿真 • 应用软件方面：直接面向用户的数字仿真软件不断推陈出新，各种专家系统与智能化技术将更深入地应用于仿真软件开发之中 • 分布式数字仿真 • 虚拟现实技术

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