计算机仿真技术基础

　　本书深入论述了系统仿真的基本概念和基本理论；介绍了连续动力学系统仿真建模的基本方法；详细论述了数值积分法、替换法和离散相似法等三类仿真方法；阐述了几个典型的半实物仿真系统，详细论述了仿真软件及其分类，特别是连续系统仿真语言的发展；讨论了离散事件系统仿真的一些策略；介绍了典型作战的仿真建模，探讨了作战仿真技术在国防领域中的具体应用；描述了计算机仿真技术在面向对象仿真、先进分布仿真、虚拟现实、定性仿真等方面的发展前景。本书针对军事院校基础合训的学员编写，但也适合于从事系统仿真技术研究的相关工程技术人员参考。

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第1章 导论
1．1系统仿真的基本概念
1．1．1系统
1．1．2模型
1．1．3仿真
1．2系统仿真的分类
1．2．1根据模型的种类分类
1．2．2根据仿真计算机类型分类
1．2．3根据仿真时钟与实际时钟的比例关系分类
1．2．4根据系统模型的特性分类
1．3计算机仿真
1．3．1计算机仿真定义的分析
1．3．2计算机仿真方法的特点
1．3．3计算机仿真方法的作用
1．3．4计算机仿真的步骤
1．4仿真技术的应用
1．4．1仿真技术在系统设计中的应用
1．4．2仿真技术在产品开发及制造过程中的应用
1．4．3仿真技术在教育与训练中的应用
思考题
参考文献
第2章 连续系统建模方法
2．1仿真建模的基本要求
2．1．1清晰性
2．1．2切题性
2．1．3精密性
2．1．4集合性
2．2仿真建模的基本途径
2．2．1机理建模法
2．2．2实验建模法
2．2．3综合建模法
2．3动力学系统的数学模型
2．3．1连续时间系统模型
2．3．2离散时间系统
2．3．3连续一离散混合模型
2．3．4实用建模举例
2．4数学模型之间的相互转化
2．4．1微分方程转化为状态方程
2．4．2结构图转换成状态方程
2．4．3传递函数转换成状态方程
2．4．4状态方程转换成传递函数
练习题
参考文献
第3章 连续系统仿真
3．1数值积分法
3．1．1数值积分法基本原理
3．1．2Runge-Kutta积分法
3．1．3线性多步法
3．1．4积分方法的选择
3．1．5积分步长的确定
3．1．6数值积分法稳定性分析
3．2替换法
3．2．1简单替换法
3．2．2双线性替换法
3．3离散相似法
3．3．1离散相似概念
3．3．2Z域离散相似法
3．3．3时域离散相似法
3．3．4离散相似模型的精度与稳定性分析
3．4数字控制系统的仿真
3．4．1数字控制系统的组成
3．4．2数字控制系统的仿真方法
3．4．3数字控制器采样周期的调整
3．4．4差分方程的仿真
3．4．5纯延迟环节的仿真
3．4．6数字式PID调节系统的仿真
练习题
参考文献
第4章 仿真系统与仿真软件
4．1仿真系统
4．1．1仿真系统的定义
4．1．2仿真系统的分类
4．1．3半实物仿真系统的组成
4．1．4几个典型的半实物仿真系统
4．2仿真软件及其分类
4．2．1国外仿真软件
4．2．2国内仿真软件
4．2．3仿真软件的发展阶段
4．2．4仿真软件的分类
4．3连续系统仿真语言
4．3．1仿真程序S35
4．3．2仿真语言CSSL
4．3．3仿真语言ACSL
4．3．4YFSIM一体化仿真软件
4．3．5MATLAB／simulink仿真软件
4．3．6其它仿真软件
4．4仿真软件的现在
4．4．1仿真软件在航空、航天领域中发挥得淋漓尽致
4．4．2仿真软件在兵器、船舶领域的应用继续深化
4．4．3仿真软件在电子、电力领域的应用如火如荼
4．4．4仿真软件在通讯领域取得了广泛的应用
4．4．5仿真软件在化工领域的应用日趋成熟
4．4．6仿真软件在建筑领域的应用已经全面展开
4．4．7仿真软件在军事作战领域的应用后来居上
4．4．8针对教育和培训的仿真软件方兴未艾
4．4．9针对车辆的仿真软件崭露头角
4．4．10仿真软件开始进入嵌入式软件测试领域
4．4．11仿真软件开始涉足一些其它工业领域
4．5仿真软件的未来
4．5．1仿真软件向应用的全生命周期发展
4．5．2仿真软件向简单易用的方向发展
4．5．3仿真软件向集成多媒体、虚拟现实技术的方向发展
4．5．4仿真软件向一体化、系列化的方向发展
4．5．5仿真软件向融合智能化技术的方向发展
4．5．6仿真软件向采用面向对象方法的方向发展
4．5．7仿真软件向大量采用网络技术的方向发展
4．5．8仿真软件向大纵深、大范围的方向发展
4．5．9仿真软件向大集成、大融合的方向发展
4．6小结
思考与练习题
参考文献
第5章 离散事件系统仿真
5．1基本概念
5．1．1离散事件系统仿真的基本思想
5．1．2描述离散事件系统模型的基本概念
5．1．3描述离散事件系统仿真模型的基本概念
5．1．4离散事件系统仿真程序的结构
5．2事件推进策略
5．2．1事件调度法(EventScheduling)
5．2．2活动扫描法(ActivityScanning)
5．2．3进程交互法(ProcessInteraction)
5．3离散事件系统仿真语言
5．3．1离散事件系统仿真语言的分类
5．3．2常见的离散事件系统仿真语言与软件
5．3．3GPSS仿真语言举例
思考与练习题
参考文献
第6章 计算机作战仿真
6．1概述
6．1．1思维模拟
6．1．2沙盘模拟
6．1．3实兵演习
6．1．4计算机作战仿真
6．2典型作战行动建模
6．2．1作战仿真建模的途径与特点
6．2．2射击过程的建模
6．2．3机动过程的建模
6．2．4目标观察过程的数学建模
6．3兰切斯特方程
6．3．1兰切斯特线性律与平方律方程
6．3．2兰切斯特方程的军事含义
6．3．3兰切斯特方程的发展
6．3．4小结
6．4计算机作战仿真在军事领域应用
6．4．1训练仿真器
6．4．2作战指挥模拟训练
6．4．3作战概念评估与验证
6．4．4基于仿真的采办
思考与练习题
参考文献
第7章 计算机仿真的发展
7．1发展回顾
7．2面向对象仿真
7．2．1概述
7．2．2面向对象的基本概念
7．2．3面向对象仿真的基本方式
7．2．4面向对象仿真软件
7．3先进分布仿真
7．3．1起因与发展
7．3．2SIMNET
7．3．3分布交互仿真。DIS
7．3．4聚合级仿真协议ALSP
7．3．5高层体系结构HLA
7．4虚拟现实
7．4．1虚拟现实的定义与特征
7．4．2VII系统的类型与组成
7．4．3虚拟现实系统中的关键技术
7．5定性仿真
7．5．1定性仿真方法的产生和发展
7．5．2定性仿真方法
7．5．3定性仿真的应用
参考文献
附录A L变换与L反变换
附录B Z变换与Z反变换
附录C 状态空间方程表示