Simulaation määritelmä
Simulationistheimitationofacertainlevelofabstractattributesofarealsystem.Peopleusesuchmodelstoexperiment,gettheinformationtheyneed,andthenhelppeoplemakedecisionsaboutacertainlevelofproblemsintherealworld.Simulationisarelativeconcept.Anyrealisticsimulationcanonlybeanapproximationofcertainpropertiesoftherealsystem.Simulationishierarchical.Itisnotonlyaimedattheobjectivesystemproblemstobedealtwith,butalsoatthelevelofneedsoftheproposedprocessor,otherwiseitisdifficulttoevaluatetheprosandconsofasimulationsystem.
Perinteinen menetelmä
Traditionalsimulationmethodisaniterativeprocess,thatis,accordingtothecharacteristics(process)ofacertainleveloftheactualsystem,amodelisabstracted,andthenthesituation(input)isassumed,Thetestiscarriedout,andthetesterinterpretstheoutputresultsandverifiesthemodel,andmodifiesthemodelandrelatedparametersaccordingtothejudgment.Thisisdoneiterativelyuntilitisconsideredthatthismodelhasmetthetester'sgoalofacertainlevelofsimulationoftheobjectivesystem.
Themodel'sabstractdescriptionofacertainlevelofcharacteristicsofthesystemincludes:thecompositionofthesystem;thestatic,dynamic,andlogicalrelationshipbetweenthecomponents;theoutputresponseofthesystemundercertaininputconditions,etc.Accordingtothecharacteristicsofthestatevariablechangeofthesystemmodel,thesystemmodelcanbedividedinto:continuoussystemmodel-statevariablesarecontinuouslychanging;discrete(event)systemmodel-statechangesatdiscretepointsintime(generallyuncertain)Changesintheabove;hybrid-amixtureoftheabovetwo.
Computersimulationtechnologyandthecomputerusedforsimulation(simulatorforshort)shouldfullyreflectthecharacteristicsoftheabovesimulationandmeettheneedsofsimulationworkers.
Emulaattori
Thecomputerusedforemulation.Mostofthesimulatorsinthe1950swererealizedbyelectronicanalogcomputers.Insomespecialapplicationfields,hydraulicpresses,pneumaticpressesorimpedancenetworkswerealsousedasthemainsimulationequipment.Duetoshortcomingssuchaspooraccuracyofelectronicanalogcomputers,digital-analoghybridsimulatorshavebeendevelopedsincetheearly1970s.
Sincethelate1970s,variousspecialandgeneral-purposeemulatorsbasedondigitalmachineshavebeenpopularizedandpromoted.Duetotheremarkableprogressofhigh-performanceworkstations,supercomputers,smallgiants,softwaretechnologyandartificialintelligencetechnology,inthe1980s,peopleplacedhopesonintelligentsimulatorsandintegratedtheadvantagesofdigitalsimulationandanalogsimulation.Basedonthis,ahigher-leveldigital-analoghybridsimulatorwasdesigned.Insomespecificsimulationfields,thisintelligentsimulatorandhigh-leveldigital-analogsimulatorhaveachievedencouragingresults.
Withtherapiddevelopmentofcomputertechnology,anumberofuniquesimulationworkstations,smallgiant-typesimulators,andsupercomputer-typesimulatorshavealsoappearedinthesimulator.Somesimulatorsintroducedintheearly1980s,SYSTEM10andSYSTEM100arerepresentativeofthistypeofsimulator.SimulationsystemInordertoestablishaneffectivesimulationsystem,itgenerallyhastogothroughthestepsofmodelbuilding,simulationexperiment,dataprocessing,analysisandverification.Inordertoformapracticallarge-scalesimulationsystem,inadditiontothesimulator,itisalsonecessarytobeequippedwithcontrolanddisplayequipment.
Johdanto
Computersimulationtechnologyusestheachievementsofcomputerscienceandtechnologytoestablishamodelofthesimulatedsystem,andconductdynamicexperimentsonthemodelundercertainexperimentalconditionsAcomprehensivetechnology.Ithastheadvantagesofhighefficiency,safety,lessrestrictedbyenvironmentalconditions,andchangeabletimescale.Ithasbecomeanimportanttoolforanalysis,design,operation,evaluation,andtrainingsystems(especiallycomplexsystems).Thisbookintroducesthebasisofcomputersimulationtechnology,themethodologyofsystemmodelestablishment,continuoussystemnumericalintegration,discreteeventsystemsimulation,object-orientedsimulation,high-levelarchitecture,embeddedsimulationsystemandtandemcoldrollingoptimizationsimulation,simulationmodelverification,Verificationandapproval,planningandconstructionofreal-timesimulationsystem,researchonsimulationsystemofliquidtransportation,applicationofreal-timesimulationsystemforservocontrol,modelingandsimulationbasedonMATIAB/Simulink.
Thisbookcanbeusedwithvariousengineeringandtheoreticalresearchtextbooksforlearningandscientificresearch,especiallytheresearchonmodelingprocessingmethodsthataregenerallyconcernedatpresent,andthemethodofsimulationtechnologyisusedtoconnectallkeylinks.,Improvethelevelofproductionandresearch.Throughsomepracticaltopicsintheindustrialprocess,theconnotationandnewresultsofthefieldof"systemsimulation"areintroduced.Thesecontentswillprovideimportanthelpforcollegestudents,postgraduatesandscientificresearchersintheirresearchwork.Thefirstfewchaptersusesomeofthesimplestexamplestointroducebasicconceptsandmethodsrelatedtosimulationandmodeling,whichcanbeusedasatextbookforteachingandgraduationdesignforseniorstudentsincollegesanduniversities;thenextfewchaptersarespecificallyforgraduatestudentsandhigh-levelresearchers.Ithasimportantreferencevalueforresearchingtheoreticalandpracticalproblemsinengineering.
Kirjaluettelo
Esipuhe
Opas kirjan lukemiseen
Luku 1ComputerSimulationTechnologyFoundation
1.1Alkaen todellisista ongelmista
1.2Järjestelmän ja järjestelmän luokitus
1.2.1Järjestelmäkonsepti
1.2.2Järjestelmäympäristökäsite
1.2.3Satunnaiset käsitteet järjestelmissä
1.2.4Jatkuvat ja erilliset tapahtumat
1.3Järjestelmämallien käsite ja luokitus
1.3.1Järjestelmämallin käsite
1.3.2Järjestelmämallin luokitus
1.4Järjestelmämallinnus tietokonesimulaatiossa
1.4.1Theideaofbuildingamodule
p>1.4.2Liitännäisten tietojen periaatteet
1.4.3Tarkkojen tietojen periaatteet
1.4.4Ilmitysyhteenvedon periaatteet
1.5Tietokone-simulaatiomääritelmä
1.5.1Analysisofsimulationmethodsandanalyticalmethodsinproblemsolving
1.5.2Tietokonesimulaation luokitus
1.5.3Tietokonejärjestelmäsimuloinnin perusvaiheet
1.6Outlineofthedevelopmentofcomputersimulationtechnology
1.7 Yhteenveto
Ajattelevia kysymyksiä
Luku 2Järjestelmämallinmuodostusmenetelmät
p>2.1Järjestelmä ja mallinnus
2.1.1Järjestelmän mallintamismenetelmän virallinen kuvaus
2.1.2Järjestelmän matemaattisen mallin luokitus
2.2Järjestelmän mallinnuksen menetelmät
2.2.1Järjestelmänmatemaattisen mallin merkitys
2.2.2Perusta järjestelmämallin luomiselle
2.2.3Järjestelmämallin saatavuus Luotettavuus
2.2.4Järjestelmämallinnuksen tavat
2.3 Järjestelmän tunnistus
2.3.1Järjestelmäntunnistuksen yleiskatsaus
2.3.2Dynaamisen järjestelmän tunnistus
2.4Järjestelmämallinnuskäytäntö
2.4.1Mekaanisen järjestelmän mallinnusmenetelmä
2.4.2Sähköjärjestelmän mallinnusmenetelmä
2.4.3Systemmodelingmethodincontinuouscastingprocess
2.4.4Curvefittingandinterpolationprocessingofmechanical-electric-magneticexperimentalsystem
2.4.5Curvefittingandpokevalueprocessingofexperimentaldata
2.4.6Ekosysteemimallinnusmenetelmä
2.4.7Tunnistamismenetelmämalliesimerkki
2.5 Yhteenveto
Ajattelevia kysymyksiä
Luku 3Jatkuvien järjestelmien numeerinen integrointi
3.1BasicPrinciplesofNumericalIntegrationofContinuousSystems
3.1.1Euler-menetelmä
3.1.2Parannettu Euler-menetelmä
3.1.3Severalbasicconceptsofnumericalintegrationmethod
3.2Runge-Kutta-integrointimenetelmä
3.2.1Runge-DerivationofKuttaNumericalIntegrationFormula
3.2.2VektorikaavaFourth-OrderRunge-Kutta Method
3.3Lineaarinen monivaiheinen menetelmä
3.3.1AdamsExplicitFormula
3.3.2Adamsimplisiittinen kaava
3.3.3Adamsestimate-korjausmenetelmä
3.4Numeerisen integrointimenetelmän vakausanalyysi
3.4.1Themeaningofthestabilityofthenumericalsolution
3.4.2Vakausanalyysi
3.5Thechoiceofthenumericalintegrationmethodandthedeterminationofthecalculationstep
3.5.1Integraatiomenetelmän valinta
3.5.2Integraatiovaiheen koon määrittäminen
3.5.3Virhearviointi ja koon hallinta
3.6 Yhteenveto
Ajattelevia kysymyksiä
Luku 4 DiscreteEventSystemSimulation
Luku 5 Olio-simulaatio
Luku 6Korkean tason arkkitehtuuri
Chapter7EmbeddedSimulationSystemandColdTandemRollingOptimizationSimulationSystemImplementation
Chapter8SimulationModelCheck,VerificationandApproval
Luku 10HotMetalTransportationSimulationsystem
Chapter11ApplicationofServoControlReal-timeSimulationSystem
Chapter12ModelingandSimulationBasedonMATLAB/Simulink