实际系统 2、基本步骤 建模与形式化 建模一仿真实验一结果分析形式模型 可信否? 否 仿真的一般步骤 建模与形式化:确定模型的边界,模型进行形式化处理□仿真建模 ·仿真建模:选择合适的算法(稳定性、计算精度、速度)程序设计 程序设计:将仿真模型用计算机能执行的程序来描述(包仿真模型校验 括仿真实验的要求、运行参数、控制参数、输出要求) 模型校验:程序调试,检验所选仿真算法的合理 正确否 是 ★检验模型计算的正确性 仿真运行 仿真运行:对模型进行实验 仿真结果分析 仿真结果分析:对系统性能作出评价,模型可信性检验 正确否 不 ★只有可信的模型才能作为仿真的基础 是 结束 仿真的一般步骤
2、基本步骤 ❖ 建模 仿真实验 结果分析 仿 真 的 一 般 步 骤： •建模与形式化：确定模型的边界，模型进行形式化处理 •仿真建模：选择合适的算法（稳定性、计算精度、速度） •程序设计：将仿真模型用计算机能执行的程序来描述（包 括仿真实验的要求、运行参数、控制参数、输出要求） •模型校验：程序调试，检验所选仿真算法的合理 ★检验模型计算的正确性 • 仿真运行：对模型进行实验 • 仿真结果分析：对系统性能作出评价，模型可信性检验 ★只有可信的模型才能作为仿真的基础 实际系统 建模与形式化 形式模型 仿真建模 程序设计 仿真模型校验 正确否？ 否 仿真运行 仿真结果分析 是 正确否？ 否 是 结束 仿 真 的 一 般 步 骤 可信否？ 否 是
14仿真的分类 按模型分类 1、物理仿真:采用物理模型,有实物介入 ☆具有效果逼真,精度髙等优点,但造价高或耗时长, 大多在一些特殊场合下采用(如导弹、卫星一类飞 行器的动态仿真,发电站综合调度仿真与培训系统 等),具有实时性、在线的特点 2、数学仿真:采用数学模型 在计算机上进行,具有非实时性、离线的特点,经 济、快速、实用
1.4仿真的分类 一、按模型分类 1、物理仿真：采用物理模型，有实物介入！ ❖ 具有效果逼真，精度高等优点，但造价高或耗时长， 大多在一些特殊场合下采用（如导弹、卫星一类飞 行器的动态仿真，发电站综合调度仿真与培训系统 等），具有实时性、在线的特点。 2、数学仿真：采用数学模型 ❖ 在计算机上进行，具有非实时性、离线的特点，经 济、快速、实用
按计算机类型分类 1、模拟仿真:釆用数学模型,在模拟计算机上进行的实 验研究。50年代 ☆描述连续物理系统的动态过程比较自然、逼真,具有 仿真速度快、失真小、结果可靠的优点,但受元器件 性能影响,仿真精度较低,对计算机控制系统的仿真 较困难,自动化程度低。 令模拟计算机的核心是运算部分,它由我们熟知的“模 拟运算放大器”为主要部件所构成 2、数字仿真:采用数学模型,在数字计算机上借助于数 值计算方法所进行的仿真实验。60年代
二、按计算机类型分类 1、模拟仿真：采用数学模型，在模拟计算机上进行的实 验研究。50年代 ❖ 描述连续物理系统的动态过程比较自然、逼真，具有 仿真速度快、失真小、结果可靠的优点，但受元器件 性能影响，仿真精度较低，对计算机控制系统的仿真 较困难，自动化程度低。 ❖ 模拟计算机的核心是运算部分，它由我们熟知的“模 拟运算放大器”为主要部件所构成。 2、数字仿真：采用数学模型，在数字计算机上借助于数 值计算方法所进行的仿真实验。60年代
令数字仿真的优点是计算与仿真的精度较高。理论上计 算机的字长可以根据精度要求来“随意”设计,因此 其仿真精度可以是无限,但是由于受到误差积累、仿 真时间等因素影响,其精度也不易定得太高 数字仿真对计算机控制系统的仿真较方便。仿真实验 的自动化程度较高,可方便地实现显示、打印等功能 计算速度比较低,在一定程度上影响到仿真结果的可 信度。但随着计算机技术的发展,“速度问题”会在 不同程度上有所改进与提高 令数字仿真没有专用的仿真软件支持,需要设计人员用 高级程序语言编写求解系统模型及结果输出的程序
❖ 数字仿真的优点是计算与仿真的精度较高。理论上计 算机的字长可以根据精度要求来“随意”设计，因此 其仿真精度可以是无限，但是由于受到误差积累、仿 真时间等因素影响，其精度也不易定得太高。 ❖ 数字仿真对计算机控制系统的仿真较方便。仿真实验 的自动化程度较高，可方便地实现显示、打印等功能。 ❖ 计算速度比较低，在一定程度上影响到仿真结果的可 信度。但随着计算机技术的发展，“速度问题”会在 不同程度上有所改进与提高。 ❖ 数字仿真没有专用的仿真软件支持，需要设计人员用 高级程序语言编写求解系统模型及结果输出的程序
3、混合仿真:结合了模拟仿真与数字仿真 4、现代计算机仿真:采用先进的微型计算机,基 于专用的仿真软件、仿真语言来实现,其数值计 算功能强大,使用方便,易学。80年代以来
3、混合仿真：结合了模拟仿真与数字仿真。 4、现代计算机仿真：采用先进的微型计算机，基 于专用的仿真软件、仿真语言来实现，其数值计 算功能强大，使用方便，易学。80年代以来