计算机仿真技术 第2版PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1系统仿真的基本概念 1

1.2连续系统仿真技术 3

1.3离散事件系统仿真技术 6

1.3.1离散事件系统的数学模型 7

1.3.2离散事件系统的仿真方法 9

1.3.3离散事件系统仿真语言 10

1.4仿真技术的应用 12

1.4.1系统仿真技术在系统分析、综合方面的应用 12

1.4.2系统仿真技术在仿真器方面的应用 13

1.4.3系统仿真技术在技术咨询和预测方面的应用 13

1.5仿真技术的现状与发展 14

1.5.1仿真计算机的现状及发展 14

1.5.2计算机软件的现状及发展 14

1.5.3仿真器的现状与开发 15

本章小结 15

习题 15

第2章 系统数学模型及其相互转换 16

2.1系统的数学模型 16

2.1.1连续系统的数学模型 16

2.1.2离散时间模型 20

2.1.3 Matlab语言中的模型表示 22

2.1.4不确定模型 23

2.2实现问题 26

2.3从系统结构图向状态方程的转换 30

2.3.1系统模拟结构图转换为状态方程 30

2.3.2系统动态结构图转换为状态方程 32

2.3.3利用Matlab语言对控制系统的结构图进行描述和转换 36

2.4连续系统的离散化方程 38

2.4.1状态方程的离散化 38

2.4.2传递函数的离散化 40

2.4.3利用Matlab语言进行离散化处理 42

本章小结 43

习题 43

第3章 数值积分法在系统仿真中的应用 45

3.1在系统仿真中常用的数值积分法 45

3.1.1欧拉法和改进的欧拉法 45

3.1.2龙格-库塔法 47

3.1.3线性多步法 50

3.1.4 Matlab语言中的常微分方程求解指令和使用方法 54

3.2刚性系统的特点及算法 56

3.3实时仿真算法 58

3.4分布参数系统的数字仿真 60

3.4.1模型形式和性质 60

3.4.2差分解法 61

3.4.3线上求解法 64

3.4.4 Matlab语言在偏微分方程解法中的应用 65

3.5面向微分方程的仿真程序设计 71

本章小结 73

习题 73

第4章 面向结构图的数字仿真法 75

4.1典型环节仿真模型的确定 75

4.2结构图离散相似法仿真 77

4.3非线性系统的数字仿真 81

4.4连续系统的结构图仿真及程序 85

4.4.1 CSSF程序包简单介绍 85

4.4.2 Micro-CSS仿真程序 86

4.4.3 MCSS仿真程序的使用方法 86

4.4.4 MCSS仿真程序分析 90

4.4.5代数环问题 94

本章小结 95

习题 96

第5章 快速数字仿真法 101

5.1增广矩阵法 101

5.2替换法 103

5.2.1简单替换法 103

5.2.2双线性变换 106

5.2.3状态方程的双线性变换 108

5.3零极点匹配法 110

5.4计算机控制系统仿真 112

本章小结 119

习题 119

第6章 控制系统参数优化及仿真 121

6.1参数优化与函数优化 121

6.2单变量寻优技术 123

6.2.1黄金分割法（0.618法） 123

6.2.2二次插值法 126

6.3多变量寻优技术 130

6.3.1最速下降法 130

6.3.2共轭梯度法 135

6.3.3单纯形法 143

6.4随机寻优法 145

6.5寻优过程对限制条件的处理 150

6.6函数寻优 151

6.7 Matlab优化工具箱 154

6.7.1 Matlab优化工具箱概述 154

6.7.2 Matlab优化工具箱使用例子 155

本章小结 159

习题 159

第7章Simulink建模和仿真 160

7.1 Simulink的概述和基本操作 160

7.1.1 Simulink的概述 160

7.1.2基本操作 161

7.2基本模块 162

7.3建模方法 168

7.3.1模块的操作 169

7.3.2模块的连接 172

7.4系统仿真举例 174

7.4.1非线性系统的模拟 175

7.4.2混合系统PID控制器仿真 177

7.5子系统和子系统的封装 179

7.5.1 Simulink子系统 179

7.5.2子系统的封装 184

7.6回调 186

7.6.1回调函数的介绍 187

7.6.2基于回调的图形用户界面 187

7.7 S函数 189

7.7.1 S函数模块 189

7.7.2 S函数的工作原理 190

7.7.3 S函数中的几个概念 190

7.7.4 S函数动画 192

本章小结 197

习题 197

第8章 现代仿真技术 199

8.1面向对象仿真技术 199

8.1.1面向对象的概念和特点 199

8.1.2 UML统一建模语言 200

8.1.3面向对象的建模与仿真 203

8.1.4面向对象仿真举例 206

8.2分布交互仿真技术 210

8.2.1分布交互仿真的发展历程 210

8.2.2分布交互仿真技术的特点和关键技术 212

8.2.3 DIS系统的体系结构和标准 214

8.2.4高层体系结构（HLA） 216

8.3虚拟现实技术 218

8.3.1虚拟现实技术的基本概念 218

8.3.2分布式虚拟现实系统 220

8.3.3虚拟现实技术的应用 221

8.4建模与仿真的W&A技术 223

8.4.1概述 223

8.4.2 W&A技术与方法 224

8.4.3 W&A的过程及基本原则 230

本章小结 233

习题 233

第9章 仿真应用技术 234

9.1仿真语言及其发展 234

9.1.1连续系统的数字仿真 234

9.1.2仿真语言的功能 235

9.1.3对仿真语言的主要要求 235

9.1.4仿真语言的一般结构和组织 236

9.2快速控制原型 238

9.2.1快速原型制造技术 239

9.2.2快速控制原型技术 240

9.2.3快速控制原型开发原理 241

9.2.4 RCP系统研究方法和关键技术 242

9.2.5硬件在回路仿真 244

9.3 Matalb/RTW实时仿真工具箱 246

9.3.1 Real-Time Workshop简介 246

9.3.2 RTW程序创建过程和代码结构 250

9.3.3 RTW嵌入式代码在VxWorks/Toado环境下实现过程 255

9.3.4水下航行器深度控制系统仿真 258

9.4人工智能与仿真技术 259

9.4.1概述 259

9.4.2人工智能在仿真技术中的主要应用 260

9.4.3仿真专家系统 261

9.4.4智能化仿真的研究与探索 262

9.5数学模型和建模方法学 263

9.5.1数学模型的作用和目标 263

9.5.2数学模型的性质和假设 264

9.5.3建模方法学 267

9.5.4结论 269

9.6仿真实验的计划制定和实施 269

9.6.1问题的阐述和计划的制定 270

9.6.2仿真实验准备阶段 271

9.6.3仿真实验与结果处理 271

附录 273

实验一 面向微分方程的数字仿真 273

实验二 连续系统的离散化仿真 274

实验三 面向结构图仿真 275

实验四 单纯型法参数寻优 275

实验五 PID调节器参数最优化仿真 276

参考文献 278