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第1章 绪论 1

1.1 计算机仿真的产生与发展 1

1.2 系统仿真的基本概念 3

1.2.1 系统 3

1.2.2 模型 4

1.2.3 仿真 7

1.3 计算机仿真 9

1.3.1 计算机仿真的定义 9

1.3.2 计算机仿真的特点 10

1.3.3 计算机仿真的适用范围 11

1.3.4 计算机仿真的作用 12

1.3.5 仿真的分类 12

1.3.6 计算机仿真的步骤 16

1.4 仿真算法、仿真软件与仿真系统 17

1.4.1 仿真算法 17

1.4.2 仿真软件 17

1.4.3 仿真系统 19

1.5 计算机仿真技术的应用 20

1.5.1 在系统设计中的应用 21

1.5.2 在产品开发及制造过程中的应用 21

1.5.3 在教育与训练中的应用 21

习题与思考题 22

第2章 系统模型 23

2.1 系统建模 23

2.1.1 建模基本途径及原则 23

2.1.2 建模步骤的划分 25

2.1.3 模型的校核、验证与确认 27

2.2 连续系统的数学模型 28

2.2.1 连续时间系统模型 29

2.2.2 离散时间系统模型 32

2.2.3 连续-离散混合模型 32

2.3 数学模型之间的相互转化 33

2.3.1 连续时间系统数学模型之间的转化 34

2.3.2 离散时间系统数学模型之间的转换 44

习题与思考题 45

第3章 连续系统数字仿真方法 47

3.1 数值积分法 47

3.1.1 基本原理 47

3.1.2 单步法和多步法 48

3.1.3 数值积分方法的选择 53

3.1.4 积分步长的确定 54

3.1.5 稳定性分析 56

3.1.6 数值积分法的几个概念 58

3.1.7 矩阵形式的数值积分法 59

3.2 替换法 61

3.2.1 简单替换法 61

3.2.2 双线性替换法 62

3.3 离散相似法 64

3.3.1 离散相似概念 64

3.3.2 Z域离散相似法 66

3.3.3 时域离散相似法 68

3.3.4 离散相似模型的精度与稳定性分析 70

3.4 病态系统的仿真方法 73

3.5 间断非线性系统的仿真算法 75

3.5.1 平均值法 76

3.5.2 条件函数求零算法 77

3.5.3 间断点估计法 81

习题与思考题 81

第4章 离散事件系统仿真方法 83

4.1 离散事件系统与模型的概念 83

4.1.1 离散事件系统 83

4.1.2 离散事件系统仿真的基本思想 83

4.1.3 描述离散事件系统的基本要素 84

4.1.4 离散事件系统仿真模型基本概念 86

4.2 离散事件系统仿真 87

4.2.1 离散事件系统仿真模型 87

4.2.2 离散事件系统仿真策略 88

4.2.3 仿真时钟推进机制 90

4.3 排队系统的仿真 93

4.3.1 排队论的基本概念 94

4.3.2 到达时间间隔和服务时间的分布 97

4.3.3 单服务台排队系统仿真 98

4.4 随机数和随机变量的产生 99

4.4.1 随机数的产生 99

4.4.2 连续随机变量的产生 101

4.4.3 离散随机变量的产生 103

4.5 蒙特卡洛仿真 104

习题与思考题 105

第5章 半实物仿真技术 107

5.1 概述 107

5.1.1 半实物仿真 107

5.1.2 半实物仿真设备 109

5.1.3 半实物仿真系统 114

5.2 仿真计算机 115

5.2.1 AD10和AD100（YH-F1/YH-F2） 116

5.2.2 AD/RTS仿真计算机与rtX系统 117

5.2.3 YHSIM仿真工作站 121

5.2.4 dSPACE实时仿真系统 126

5.2.5 RT-LAB实时仿真平台 128

5.2.6 iHawk实时并行仿真计算机 131

5.2.7 xPC半实物仿真平台 134

5.2.8 NI半实物仿真平台 136

5.3 典型的半实物仿真系统 136

5.3.1 地地导弹制导控制系统半实物仿真系统 136

5.3.2 惯导／卫星组合导航半实物仿真系统 137

5.3.3 寻的制导半实物仿真系统 137

习题与思考题 139

第6章 现代计算机仿真技术 140

6.1 计算机仿真技术的发展 140

6.1.1 计算机仿真技术发展的几个主要方面 140

6.1.2 计算机仿真技术发展现状与未来 141

6.2 分布式交互仿真 143

6.2.1 起源、发展与意义 143

6.2.2 仿真网络协议SIMNET 145

6.2.3 分布式交互仿真协议DIS 146

6.2.4 聚合级仿真协议ALSP 151

6.2.5 高层体系结构HLA 152

6.3 可视化仿真与虚拟现实 161

6.3.1 可视化仿真 161

6.3.2 视景仿真建模与模型实时驱动 163

6.3.3 虚拟现实 179

习题与思考题 187

第7章 计算机仿真技术在军事领域的应用 188

7.1 在军事训练及作战研究中的应用 189

7.1.1 训练仿真器 189

7.1.2 作战指挥模拟训练 190

7.1.3 作战概念评估与验证 191

7.1.4 计算机生成兵力 192

7.2 在武器装备论证与研制中的应用 195

7.2.1 虚拟样机（Virtual Prototyping） 195

7.2.2 虚拟制造（Virtual Manufacturing） 196

7.2.3 基于仿真的采办 196

参考文献 199