第1章 系统仿真概述
1.2 系统仿真
1.2.3 仿真的分类
3.根据系统仿真结构和实现手段来分
(1)物理仿真。又称物理效应仿真,指的是研制某些硬件结构(实体模型),使之可重现系统的各种状态,而不必采用昂贵的原型,仿真直观形象,但构建模型费用高,周期长,修改调整结构和参数困难,受环境限制,易受干扰。
(2)数学仿真。是利用相似原理,按照实际系统的数学关系构建数学模型,实际系统全部由数学模型代替,并把数学模型变成仿真模型,在计算机上对实际系统进行研究的过程。早期的仿真由于受到数学工具尤其是解析方法、手段的限制,如时域解微分方程等的困难,所以大多是采用物理仿真。在数值求解方法、自动控制理论、计算机等发展到一定程度,采用计算机进行数学或数字仿真成为系统仿真的主流,目前只有构建物理仿真系统非常简单容易或者系统的物理、数学规律尚没有完全掌握的复杂系统才使用物理仿真。
(3)半实物仿真。在某些系统研究中,常把数学模型、实体模型(物理效应模型)或系统的实际设备(实物)联系在一起运转,组成仿真系统。这种仿真集合了数字仿真和物理仿真的优点,具有重要的意义,许多高可靠性要求的系统设计如飞行器等开发一般都要经过半实物仿真这个阶段。由于半实物仿真和实际的物理系统或模型相连,不仅在输入、输出信号转换上要解决,更重要的是数字系统(主要用计算机来实现)必须进行实时的运算和输入输出,因而使系统的设计和实现更具有挑战性。
……