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1、電力電子電路仿真 －MATLAB和PSpice應(yīng)用第1章緒論計算機仿真是建立需研究系統(tǒng)的模型，進而在計算機上對模型進行實驗研究的過程計算機仿真方法是以計算機仿真為手段，通過在計算機上運行模型來再現(xiàn)系統(tǒng)的運動過程，從而認識系統(tǒng)規(guī)律的一種研究方法計算機仿真技術(shù)是以計算機科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、控制理論和應(yīng)用領(lǐng)域有關(guān)的專業(yè)技術(shù)為基礎(chǔ)，以計算機為工具，利用系統(tǒng)模型對實際的或設(shè)想的系統(tǒng)進行分析與研究的一門新興技術(shù)?，F(xiàn)代計算機仿真技術(shù)綜合集成了計算機、網(wǎng)絡(luò)、圖形圖像、多媒體、軟件工程、信息處理、自動控制等多個高新技術(shù)領(lǐng)域的知識，是系統(tǒng)分析與研究的重要手段。計算機仿真技術(shù)具有良好的
2、可控性、無破壞性、安全、可靠、不受外界條件的限制、可多次重復(fù)、高效和經(jīng)濟性等特點計算機仿真技術(shù)經(jīng)歷了模擬計算機仿真、混合計算機仿真、專用數(shù)字計算機仿真、通用數(shù)字計算機仿真等階段，目前已進入基于網(wǎng)絡(luò)的分布仿真階段第1章緒論1.1仿真的基本概念（3個基本概念）1.1.1系統(tǒng)定義為具有一定功能，按某種規(guī)律相互聯(lián)系又相互作用著的對象之間的有機組合任何系統(tǒng)的研究都需要關(guān)注3個方面的內(nèi)容，即實體、屬性和活動：實體 組成系統(tǒng)的具體對象；屬性實體所具有的每一項有效特性（狀態(tài)和參數(shù)）；活動系統(tǒng)內(nèi)對象隨時間推移而發(fā)生的狀態(tài)變化。第1章緒論1.1.2模型在科學(xué)方法論中，把模型界定為
3、人們?yōu)榱颂囟ǖ难芯磕康亩鴮φJ識對象所做的簡化描述模型方法是通過研究模型來揭示原型的形態(tài)、特征和本質(zhì)的方法可以把模型看作是原型物質(zhì)的或觀念上（如數(shù)學(xué)的）的類似物模型分為實物模型和抽象模型兩大類1.建模活動模型作為系統(tǒng)的原型在研究時的“替身”，在選擇模型時，要以便于達到研究的目的為前提模型的描述經(jīng)?？梢圆捎孟率鲆恍┰瓌t：（1）相似性（2）切題性（3）吻合性（4）可辨識性（5）簡單化（6）綜合精度第1章緒論2.模型描述的層次模型可以在不同的抽象層次上來描述一個系統(tǒng)：（1）行為層次（2）狀態(tài)結(jié)構(gòu)層次（3）分解結(jié)構(gòu)層次3.數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型是根據(jù)物理概念、變化規(guī)律、測試結(jié)
4、果和經(jīng)驗總結(jié)，用數(shù)學(xué)表達式、邏輯表達式、特性曲線、實驗數(shù)據(jù)等來描述某一系統(tǒng)的表現(xiàn)形式。數(shù)學(xué)模型一般是數(shù)學(xué)方程組。計算機仿真中采用的模型是數(shù)學(xué)模型本質(zhì)是關(guān)于現(xiàn)實世界一小部分和幾個方面抽象的數(shù)學(xué)“映像”系統(tǒng)的屬性用變量表示，而系統(tǒng)的活動則用相互關(guān)聯(lián)的變量間的數(shù)學(xué)函數(shù)關(guān)系式來描述不可能對系統(tǒng)作完全真實的描述，而只能根據(jù)研究目的對它作某種近似簡化的描述第1章緒論1.1.3仿真系統(tǒng)仿真是建立系統(tǒng)、過程、現(xiàn)象和環(huán)境的模型（物理模型、數(shù)學(xué)模型或其他邏輯模型），在一段時間內(nèi)對模型進行操作，應(yīng)用于系統(tǒng)的測試、分析或訓(xùn)練。計算機仿真3要素和3個基本活動模型建立是通過對實際系統(tǒng)的觀
5、測或檢測，在忽略次要因素及不可檢測變量的基礎(chǔ)上，用物理或數(shù)學(xué)的方法進行描述，從而獲得實際系統(tǒng)的簡化近似模型仿真模型反映了系統(tǒng)模型（簡化模型）同仿真器或計算機之間的關(guān)系，它應(yīng)能為仿真器或計算機所接受，并能進行運行仿真實驗是指對模型的運行微分方程的數(shù)字解法、離散相似法是數(shù)字仿真的基礎(chǔ)。第1章緒論1.2仿真的分類模型計算機類型時鐘比例關(guān)系系統(tǒng)模型的特性物理仿真模擬計算機仿真實時仿真連續(xù)系統(tǒng)仿真數(shù)學(xué)仿真數(shù)字計算機仿真亞實時仿真離散事件系統(tǒng)仿真半實物仿真數(shù)字模擬混合仿真超實時仿真第1章緒論1.3計算機仿真從以下一些方面描述了“仿真”的概念：對象：仿真針對的對象是系統(tǒng)，包
6、括客觀存在的系統(tǒng)與設(shè)計中的系統(tǒng)。目的：獲得系統(tǒng)的動態(tài)行為。這是仿真的直接目的。由此而分析系統(tǒng)、設(shè)計系統(tǒng)或進行決策是仿真活動的間接目的。方法：通過展開系統(tǒng)的模型來獲得系統(tǒng)的行為或特性。使用模型是仿真活動的一個重要特征：這表明獲得系統(tǒng)的行為不是直接對系統(tǒng)進行操作，而是對系統(tǒng)的模型進行操作。為此首先要建立系統(tǒng)的模型。方法的實現(xiàn)：應(yīng)用數(shù)值計算的方法來展開模型，獲得模型在一定輸入下的輸出。這是仿真與其他基于模型分析方法的主要區(qū)別。設(shè)施：計算機。數(shù)值計算是在計算機上進行的。第1章緒論歸納為：計算機（數(shù)字）仿真是在計算機上，建立形式化的數(shù)學(xué)模型，然后按一定的實驗方案，通過數(shù)
7、值計算的方法展開系統(tǒng)的模型來獲得系統(tǒng)的（動態(tài)）行為，從而研究系統(tǒng)的過程。計算機仿真涉及兩步重要的工作：①必須建立系統(tǒng)的模型；②要在計算機上對模型進行數(shù)值計算。如加以區(qū)分，前者稱為建模，而后者可以稱為展模。第1章緒論1.3.2計算機仿真方法的特點（1）模型參數(shù)任意調(diào)整（2）系統(tǒng)模型快速求解（3）運算結(jié)果準確可靠（4）仿真的結(jié)果形象直觀1.3.3計算機仿真方法的作用（1）優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計（2）降低實驗成本（3）減少失敗風(fēng)險（4）提高預(yù)測能力第1章緒論1.3.4計算機仿真的步驟仿真是基于模型的活動，首先要針對實際系統(tǒng)建立其模型。然后在上述模型的基礎(chǔ)上進行仿真建模。下一步
8、程序設(shè)計即將仿真模型用計算機能執(zhí)行的程
