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计算机仿真技术及CAD

“十一五”国家规划教材

作者:
郝丽娜 刘兴刚
定价:
41.60 元
版面字数:
610千字
开本:
16开
装帧形式:
平装
版次:
1
最新版次
印刷时间:
2013年
ISBN:
978-7-04-026639-9
物料号:
26639-00
出版时间:
2009-07-10
读者对象:
高等教育
一级分类:
电气/电子信息/自动化类
二级分类:
电气/自动化专业课
三级分类:
控制系统仿真

本书为普通高等教育“十一五&rdquo

  • 目录
    • 第1章 计算机仿真技术概述
      • 1.1 计算机仿真的概念
        • 1.1.1 系统、模型和仿真
          • 1.1.2 计算机仿真的特点
            • 1.1.3 计算机仿真的过程与步骤
            • 1.2 计算机仿真的分类
              • 1.3 计算机仿真涉及的主要技术
                • 1.3.1 计算机硬件技术
                  • 1.3.2 计算机软件技术
                    • 1.3.3 仿真数据库技术
                      • 1.3.4 仿真模型库技术
                        • 1.3.5 数据预处理技术
                          • 1.3.6 可视化技术
                          • 1.4 计算机仿真的应用
                            • 1.4.1 在系统分析中的应用
                              • 1.4.2 在系统设计中的应用
                                • 1.4.3 作为系统观测器
                                  • 1.4.4 作为系统预测器
                                    • 1.4.5 作为系统训练器
                                    • 1.5 计算机仿真技术发展趋势
                                      • 1.5.1 仿真技术的新进展
                                        • 1.5.2 仿真技术的发展趋势
                                        • 练习题
                                        • 第2章 数学建模方法
                                          • 2.1 系统建模的基本要求
                                            • 2.2 数学模型的分类
                                              • 2.3 系统数学模型的作用
                                                • 2.4 系统模型的可信性
                                                  • 2.5 系统建模的途径与应用
                                                    • 2.5.1 机理建模方法
                                                      • 2.5.2 经验建模方法
                                                        • 2.5.3 数据建模方法
                                                          • 2.5.4 神经网络建模
                                                          • 2.6 常用的数学模型
                                                            • 2.6.1 线性连续系统常用的数学模型
                                                              • 2.6.2 线性离散时间系统常用的数学模型
                                                                • 2.6.3 线性离散时间系统模型转换
                                                                • 2.7 连续系统数学模型的实例
                                                                  • 练习题
                                                                  • 第3章 连续系统的数值仿真算法
                                                                    • 3.1 微分方程数值解的基本思想
                                                                      • 3.1.1 微分方程的离散化
                                                                        • 3.1.2 微分方程的递推化
                                                                        • 3.2 连续系统数值积分法的基本原理
                                                                          • 3.3 单步数值积分法
                                                                            • 3.3.1 欧拉法
                                                                              • 3.3.2 改进欧拉法
                                                                                • 3.3.3 数值积分法的几个基本概念
                                                                                  • 3.3.4 龙格-库塔(RK积分)法
                                                                                  • 3.4 线性多步法
                                                                                    • 3.4.1 线性多步法公式的泰勒级数展开法导出
                                                                                      • 3.4.2 线性多步法公式的数值积分法导出
                                                                                      • 3.5 数值积分法稳定性分析
                                                                                        • 3.5.1 数值解法稳定性的含义
                                                                                          • 3.5.2 数值解法稳定性的分析
                                                                                            • 3.5.3 数值算法中的“病态”问题
                                                                                            • 3.6 数值积分法的选择与计算步距的确定
                                                                                              • 3.6.1 数值积分方法的选择因素
                                                                                                • 3.6.2 积分步长的确定
                                                                                                  • 3.6.3 计算机仿真主流程
                                                                                                  • 3.7 数值积分法的MATLAB函数
                                                                                                    • 3.8 离散相似法
                                                                                                      • 3.8.1 离散相似法基本原理
                                                                                                        • 3.8.2 离散相似法的步骤
                                                                                                        • 练习题
                                                                                                        • 第4章 离散事件系统的建模与仿真
                                                                                                          • 4.1 离散事件系统仿真概述
                                                                                                            • 4.1.1 离散事件系统仿真的基本要素
                                                                                                              • 4.1.2 离散事件系统仿真原理
                                                                                                                • 4.1.3 离散事件系统仿真的一般步骤
                                                                                                                • 4.2 离散事件系统的建模方法
                                                                                                                  • 4.2.1 实体流程法
                                                                                                                    • 4.2.2 Petri网法
                                                                                                                    • 4.3 离散事件系统的仿真方法
                                                                                                                      • 4.3.1 事件调度法的原理
                                                                                                                        • 4.3.2 事件调度法的仿真策略
                                                                                                                          • 4.3.3 事件例程举例
                                                                                                                            • 4.3.4 队列系统的仿真
                                                                                                                            • 4.4 随机数与随机变量
                                                                                                                              • 4.4.1 随机数的产生
                                                                                                                                • 4.4.2 随机变量的产生
                                                                                                                                • 4.5 输入数据分析
                                                                                                                                  • 4.5.1 分布类型的辨识
                                                                                                                                    • 4.5.2 分布参数估计
                                                                                                                                    • 4.6 仿真的输出分析
                                                                                                                                      • 4.6.1 终态仿真与稳态仿真
                                                                                                                                        • 4.6.2 终态系统的输出分析
                                                                                                                                          • 4.6.3 稳态仿真的输出分析
                                                                                                                                          • 4.7 离散事件系统仿真举例
                                                                                                                                            • 练习题
                                                                                                                                            • 第5章 建模与仿真的VV&A
                                                                                                                                              • 5.1 引言
                                                                                                                                                • 5.2 建模与仿真的VV&A
                                                                                                                                                  • 5.2.1 VV&A的概念
                                                                                                                                                    • 5.2.2 VV&A的基本原则
                                                                                                                                                      • 5.2.3 VV&A的工作过程
                                                                                                                                                        • 5.2.4 模型文档
                                                                                                                                                        • 5.3 模型校核方法
                                                                                                                                                          • 5.4 仿真模型验证的主要技术方法
                                                                                                                                                            • 5.4.1 可用于模型验证的软件验证方法
                                                                                                                                                              • 5.4.2 模型验证的常用方法介绍
                                                                                                                                                              • 5.5 仿真可信度
                                                                                                                                                                • 5.5.1 仿真可信度的概念
                                                                                                                                                                  • 5.5.2 模型/数据对仿真可信度的影响
                                                                                                                                                                    • 5.5.3 仿真算法对仿真可信度的影响
                                                                                                                                                                      • 5.5.4 仿真可信度与VV&A的关系
                                                                                                                                                                    • 第6章 先进仿真技术
                                                                                                                                                                      • 6.1 分布式仿真
                                                                                                                                                                        • 6.1.1 分布式仿真的概念
                                                                                                                                                                          • 6.1.2 分布式仿真协议
                                                                                                                                                                            • 6.1.3 分布式仿真的发展及相关技术
                                                                                                                                                                            • 6.2 协同仿真
                                                                                                                                                                              • 6.2.1 协同思想的由来
                                                                                                                                                                                • 6.2.2 协同仿真的概念
                                                                                                                                                                                  • 6.2.3 协同仿真的应用和开发
                                                                                                                                                                                  • 6.3 虚拟现实
                                                                                                                                                                                    • 6.3.1 虚拟现实的概念
                                                                                                                                                                                      • 6.3.2 虚拟现实的基本特征
                                                                                                                                                                                        • 6.3.3 虚拟现实系统的构成与分类
                                                                                                                                                                                          • 6.3.4 虚拟现实的建模技术
                                                                                                                                                                                            • 6.3.5 虚拟现实技术的研究基础
                                                                                                                                                                                              • 6.3.6 虚拟现实的发展
                                                                                                                                                                                                • 6.3.7 虚拟现实技术的应用
                                                                                                                                                                                                  • 6.3.8 可视化工具VTK
                                                                                                                                                                                                  • 6.4 半实物仿真与dSPACE实时仿真系统
                                                                                                                                                                                                    • 6.4.1 dSPACE的开发流程
                                                                                                                                                                                                      • 6.4.2 dSPACE系统特点
                                                                                                                                                                                                        • 6.4.3 dSPACE软件环境介绍
                                                                                                                                                                                                        • 6.5 MATLAB实时仿真工具
                                                                                                                                                                                                          • 6.5.1 Real-Time Workshop仿真原理与功能
                                                                                                                                                                                                            • 6.5.2 Simulink环境下的实时仿真与实时控制
                                                                                                                                                                                                            • 练习题
                                                                                                                                                                                                            • 第7章 MATLAB与连续系统仿真
                                                                                                                                                                                                              • 7.1 MATLAB语言简介
                                                                                                                                                                                                                • 7.1.1 MEX文件
                                                                                                                                                                                                                  • 7.1.2 MAT文件
                                                                                                                                                                                                                    • 7.1.3 编译器简介
                                                                                                                                                                                                                    • 7.2 Simulink功能介绍
                                                                                                                                                                                                                      • 7.2.1 Simulink常用模块组介绍
                                                                                                                                                                                                                        • 7.2.2 Simulink常用模块集介绍
                                                                                                                                                                                                                        • 7.3 Simulink模型的建立
                                                                                                                                                                                                                          • 7.4 Simulink中的基本操作
                                                                                                                                                                                                                            • 7.5 Simulink系统仿真环境的设置
                                                                                                                                                                                                                              • 7.6 S函数模块及其应用
                                                                                                                                                                                                                                • 7.6.1 S函数概述
                                                                                                                                                                                                                                  • 7.6.2 用MATLAB语言编写S函数的方法
                                                                                                                                                                                                                                    • 7.6.3 用C语言编写S函数的方法
                                                                                                                                                                                                                                      • 7.6.4 S函数的有关概念
                                                                                                                                                                                                                                        • 7.6.5 S函数举例
                                                                                                                                                                                                                                        • 7.7 系统设计实例
                                                                                                                                                                                                                                          • 7.8 VC与MATLAB混合编程
                                                                                                                                                                                                                                            • 7.8.1 MATLAB与VC混合编程的实现方法
                                                                                                                                                                                                                                              • 7.8.2 振动控制工具箱函数在VC中的调用
                                                                                                                                                                                                                                              • 练习题
                                                                                                                                                                                                                                              • 第8章 离散系统仿真CAD及应用
                                                                                                                                                                                                                                                • 8.1 离散事件系统仿真语言
                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.2 GPSS及GPSS/H离散仿真工具与应用
                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.2.1 GPSS仿真语言概述
                                                                                                                                                                                                                                                      • 8.2.2 GPSS的语言元素
                                                                                                                                                                                                                                                        • 8.2.3 GPSS的基本模块及其定义语句
                                                                                                                                                                                                                                                          • 8.2.4 GPSS/H的标准输出报告
                                                                                                                                                                                                                                                            • 8.2.5 GPSS/H应用示例———自选商场购物模型
                                                                                                                                                                                                                                                              • 8.2.6 GPSS应用示例———一家电修理部模型
                                                                                                                                                                                                                                                              • 8.3 ProModel软件与应用
                                                                                                                                                                                                                                                                • 8.3.1 ProModel软件简介
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.3.2 ProModel的基本仿真元素
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.3.3 ProModel建模仿真的步骤
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 8.3.4 ProModel软件的安装
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 8.3.5 ProModel模块
                                                                                                                                                                                                                                                                          • 8.3.6 ProModel软件的基本操作
                                                                                                                                                                                                                                                                            • 8.3.7 ProModel基本建模元素的创建
                                                                                                                                                                                                                                                                            • 8.4 ProModel仿真应用实例
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 8.4.1 ATM系统
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 8.4.2 理发店仿真实例
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.4.3 家具厂仿真实例
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.4.4 堵塞问题仿真
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.5 ProModel的输出模块
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 练习题
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 第9章 机械系统协同仿真CAD及应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 9.1 仿真软件环境与接口实现
                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 9.1.1 仿真环境简介
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 9.1.2 接口实现
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 9.1.3 利用ADAMS和MATLAB进行联合仿真
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 9.2 天线系统的协同仿真
                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 9.2.1 仿真要求
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 9.2.2 主要步骤及仿真结果
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 9.3 仿生腿设计中的协同仿真
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 9.3.1 构造ADAMS机械系统样机模型
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 9.3.2 控制系统建模
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 9.3.3 协同仿真分析
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 9.4 协同仿真中的注意事项
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 练习题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 第10章 冷连轧仿真模型库系统
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 10.1 冷连轧系统概述
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 10.2 冷连轧仿真模型库需求分析
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 10.3 冷连轧仿真模型库系统功能设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 10.3.1 系统功能结构
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 10.3.2 系统数据结构
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 10.4 冷连轧仿真模型库系统软件体系结构设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 10.4.1 面向对象的软件层次化模块化体系结构
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 10.4.2 运用可重用技术的动态仿真系统
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 10.5 冷连轧仿真模型库系统的软件实现
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 10.5.1 仿真系统硬件组成
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 10.5.2 仿真平台
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 10.5.3 领域模型库的开发
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 10.6 冷连轧仿真模型库系统应用评价
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 第11章 铁水运输调度智能仿真系统
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 11.1 铁水运输调度系统概述
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 11.2 仿真需求分析
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 11.3 研究内容及实施方案
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 11.3.1 研究内容
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 11.3.2 实施方案
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 11.4 仿真系统的软件设计与实现
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 11.4.1 仿真系统的组成及框架结构
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 11.4.2 仿真系统的Petri网建模
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 11.4.3 仿真系统的调度机制
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 11.4.4 仿真系统的功能模块设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 11.4.5 仿真系统的数据结构设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 11.4.6 运行环境和开发工具
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 11.4.7 人工干预过程的实现
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 11.5 仿真结果及分析
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 11.5.1 仿真条件设定
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 11.5.2 仿真方案的确定
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 11.5.3 仿真系统性能指标统计及分析
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 11.6 仿真系统综合评价
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 参考文献

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            相关图书