計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)

前言

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)研究中一種非常重要的方法和工具，已經(jīng)產(chǎn)生了很多成熟的技術(shù)和產(chǎn)品，在理論上形成了一套完整的體系。在仿真技術(shù)方面，國外已經(jīng)出現(xiàn)了適用面很寬的著作、教材，國內(nèi)雖然也有了一些這方面的教材，但仍然存在以下兩方面問題：①側(cè)重定性說明，概念性東西居多，沒有介紹具體的解決仿真問題的方法（包括現(xiàn)在成熟的仿真軟件的介紹），學(xué)生只是了解仿真的概念，但沒有具體解決問題的思路。另外，僅僅從概念上介紹仿真技術(shù)，缺少可以重復(fù)的實(shí)例，學(xué)生不能透徹理解仿真的概念。所以，目前缺少既有良好的概念闡述，又充分介紹仿真工具的教科書。②過分側(cè)重控制系統(tǒng)的仿真。控制系統(tǒng)的仿真技術(shù)比較成熟，而目前系統(tǒng)仿真更有前景的方向包括：仿真模型的建立（仿真的基礎(chǔ)）、仿真算法（核心）、仿真軟件及應(yīng)用（工具）、虛擬現(xiàn)實(shí)（仿真結(jié)果的表現(xiàn)）、實(shí)時(shí)與半實(shí)物仿真（仿真系統(tǒng)的工程應(yīng)用）等，這些內(nèi)容在一般的教科書中鮮有體現(xiàn)。本書立足于成為“寬口徑”的系統(tǒng)仿真教材，為學(xué)生在各行各業(yè)的仿真技術(shù)應(yīng)用中打下良好的基礎(chǔ)。本書為普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材。本書的第1～3章由郝培鋒編寫，第4章由肖文棟、郝培鋒編寫。本部分以仿真系統(tǒng)的基本概念為主線，由淺入深逐步過渡到計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的核心內(nèi)容，配合逐層次深入的習(xí)題和大量實(shí)例，使學(xué)生掌握基本的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)和方法；詳細(xì)地介紹了兩類主要系統(tǒng)——離散事件仿真系統(tǒng)和連續(xù)系統(tǒng)的建模、仿真，使學(xué)生在具體進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真的理論、實(shí)際工程等科研活動(dòng)中，進(jìn)一步加深對基本概念的理解，并提高實(shí)際應(yīng)用仿真技術(shù)和方法的能力。第5～8、10章由崔建江編寫，主要針對研究生和具有一定仿真技術(shù)知識(shí)及具有實(shí)際仿真工程經(jīng)驗(yàn)的研究者，以現(xiàn)代仿真技術(shù)關(guān)注、研究的主流為著眼點(diǎn)，將模型校驗(yàn)、面向?qū)ο蠛投ㄐ苑抡娣椒ń榻B給從事計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用和研究的廣大學(xué)者、工程技術(shù)人員。其中介紹了在冶金工業(yè)中的鐵液運(yùn)輸仿真系統(tǒng)實(shí)例進(jìn)行同步教學(xué)，具有更好的學(xué)習(xí)效果。第9、11、12章由潘峰編寫，介紹MATI。AB仿真軟件的Simulink工具。

內(nèi)容概要

　　本書介紹了計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)基礎(chǔ)，系統(tǒng)模型建立的方法論，連續(xù)系統(tǒng)數(shù)值積分，離散事件系統(tǒng)仿真，面向?qū)ο蟮姆抡?，高層體系結(jié)構(gòu)，嵌入式仿真系統(tǒng)與冷連軋優(yōu)化仿真，仿真模型的校核、驗(yàn)證與認(rèn)可，實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)的規(guī)劃與構(gòu)建，欽液運(yùn)輸仿真系統(tǒng)研究，伺服控制實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)應(yīng)用，基于MATIAB／Simulink的建模與仿真?！　”緯梢耘浜细鞣N工程、理論研究用的教材進(jìn)行學(xué)習(xí)和科研，特別是當(dāng)前普遍關(guān)心的模型化處理方法的研究，使用仿真技術(shù)的方法，將各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)連接起來，提高生產(chǎn)和研究的層次。通過一些工業(yè)過程中的實(shí)際課題介紹了“系統(tǒng)仿真”領(lǐng)域的內(nèi)涵和新成果，這些內(nèi)容將對大學(xué)生、研究生與科研工作者從事研究工作提供重要的幫助?！　∏懊鎺渍聝?nèi)容用一些最簡單的例題引入仿真和建模相關(guān)的基本概念和方法，可以作為高等學(xué)校高年級(jí)學(xué)生的教學(xué)和畢業(yè)設(shè)計(jì)讀本；后面幾章內(nèi)容是專門為研究生和高層次的研究者編寫的，對于研究理論及工程中實(shí)際問題具有重要的參考價(jià)值。

書籍目錄

前言本書閱讀導(dǎo)引第1章 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)基礎(chǔ)　1.1 從現(xiàn)實(shí)問題開始　1.2 系統(tǒng)及系統(tǒng)的分類　　1.2.1 系統(tǒng)的概念　　1.2.2 系統(tǒng)環(huán)境的概念　　1.2.3 系統(tǒng)中的隨機(jī)概念　　1.2.4 連續(xù)系統(tǒng)與離散事件系統(tǒng)　1.3 系統(tǒng)模型的概念及其分類　　1.3.1 系統(tǒng)模型的概念　　1.3.2 系統(tǒng)模型的分類　1.4 計(jì)算機(jī)仿真中的系統(tǒng)建?！　?.4.1 構(gòu)筑模塊的思想　　1.4.2 相關(guān)信息的原則　　1.4.3 準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的原則　　1.4.4 實(shí)體聚合的原則　1.5 計(jì)算機(jī)仿真的定義　　1.5.1 問題求解中的仿真方法和解析方法分析　　1.5.2 計(jì)算機(jī)仿真的分類　　1.5.3 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)仿真的基本步驟　1.6 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)發(fā)展概要　1.7 小結(jié)　思考題第2章 系統(tǒng)模型建立的方法論　2.1 系統(tǒng)與建模　　2.1.1 系統(tǒng)建模方法的形式化描述　　2.1.2 系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的分類　2.2 系統(tǒng)建模的方法論　　2.2.1 系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的作用　　2.2.2 建立系統(tǒng)模型的依據(jù)　　2.2.3 系統(tǒng)模型的可信性　　2.2.4 系統(tǒng)建模的途徑　2.3 系統(tǒng)辨識(shí)　　2.3.1 系統(tǒng)辨識(shí)概述　　2.3.2 動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)辨識(shí)　2.4 系統(tǒng)建模的實(shí)踐　　2.4.1 機(jī)械系統(tǒng)的建模方法　　2.4.2 電氣系統(tǒng)的建模方法　　2.4.3 連鑄過程中的系統(tǒng)建模方法　　2.4.4 機(jī)-電-磁實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的曲線擬合與插值處理　　2.4.5 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的曲線擬合與捅值處理　　2.4.6 生態(tài)系統(tǒng)建模方法　　2.4.7 辨識(shí)方法建模實(shí)例　2.5 小結(jié)　思考題第3章 連續(xù)系統(tǒng)數(shù)值積分　3.1 連續(xù)系統(tǒng)數(shù)值積分法基本原理　　3.1.1 Euler法　　3.1.2 改進(jìn)Euler法　　3.1.3 數(shù)值積分法的幾個(gè)基本概念　3.2 Runge-Kutta積分法　　3.2.1 Runge-Kutta數(shù)值積分公式的推導(dǎo)　　3.2.2 四階Runge-Kutta法的向量公式　3.3 線性多步法　　3.3.1 Adams顯式公式　　3.3.2 Adams隱式公式　　3.3.3 Adams預(yù)估一校正法　3.4 數(shù)值積分法穩(wěn)定性分析　　3.4.1 數(shù)值解法穩(wěn)定性的含義　　3.4.2 穩(wěn)定性分析　3.5 數(shù)值積分法的選擇與計(jì)算步距的確定　　3.5.1 積分方法的選擇　　3.5.2 積分步長的確定　　3.5.3 誤差估計(jì)與步長控制　3.6 小結(jié)　思考題第4章 離散事件系統(tǒng)仿真第5章 面向?qū)ο蟮姆抡娴?章 高層體系結(jié)構(gòu)第7章 嵌入式仿真系統(tǒng)與冷連軋優(yōu)化仿真系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)第8章 仿真模型的校核、驗(yàn)證與認(rèn)可第10章 鐵水運(yùn)輸仿真系統(tǒng)第11章 伺服控制實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)應(yīng)用第12章 基于MATLAB／Simulink的建模與仿真參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)基礎(chǔ)1.1 從現(xiàn)實(shí)問題開始隨便在您的身邊都可能找到一個(gè)使您為難的問題，尤其是在工作中，許多事先沒有想到或是想NT卻無法預(yù)測結(jié)果，或者無法事先演練的事情給我們帶來諸多煩惱。這里不妨舉個(gè)實(shí)際的例子看看問題是如何出現(xiàn)的。例1.1 這是一個(gè)很實(shí)際的問題，在某浴池的供水系統(tǒng)中用燒到一定溫度的熱水和一定溫度的冷水混合配成適當(dāng)溫度的洗浴用水。初期是根據(jù)一些經(jīng)驗(yàn)或感覺測試混合后洗浴水的溫度的方式控制其溫度的變化，由于這樣做存在很大偏差，顧客意見非常大。因此需要設(shè)計(jì)一個(gè)能自動(dòng)控制冷、熱水流量的裝置控制水罐中流出的水溫。假設(shè)供水裝置中的混合水罐不存在熱量散失的問題，同時(shí)進(jìn)入水罐中的熱水、冷水在某種攪拌裝置的作用下能夠均勻混合，配成溫度適當(dāng)?shù)南丛∷，F(xiàn)在的問題是如何設(shè)計(jì)這種冷、熱水配比的方案，才能使水罐中流出的水的溫度達(dá)到滿意的程度，從而為裝置的制造提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并能事先模擬裝置運(yùn)行的效果。在開展這項(xiàng)工作的過程中，大致采取了以下幾個(gè)步驟：1.對背景進(jìn)行詳細(xì)了解，明確了研究的目的對項(xiàng)目內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)了解，主要是對研究課題進(jìn)行問題的提取，即找出問題的條件、課題的目的、解決課題時(shí)存在的問題以及如何從問題的詳細(xì)資料中提取出問題關(guān)系的變量與數(shù)據(jù)表示等。

編輯推薦

《計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)》由機(jī)械工業(yè)出版社出版。

圖書封面

評論、評分、閱讀與下載

---

    計(jì)算機(jī)仿真技術(shù) PDF格式下載

---