系统建模与仿真是分析、设计和研究复杂系统的一种基本的理论方法和重要的技术手段。计算机技术的飞速发展,使得仿真技术的应用领域不断扩大。计算机仿真已经成为工科学生必须掌握的基本理论,也是他们必须会使用的一种技术手段。本书全面介绍了计算机仿真与建模的基本概念、基本原理、基本方法及其在实际中的应用。主要内容有:系统仿真的概念与基本原理;建模的基本方法;连续系统模型的离散化处理方法;高阶模型及非线性模型的处理方法;连续系统仿真的基本原理与基本方法;采样控制系统的仿真方法;另外还介绍了离散事件仿真的基本方法;*后介绍用于建模与仿真的常用计算机软件,并对用于建模与仿真的计算机仿真软件的发展做了介绍。

从20世纪40年代末开始,系统仿真开始兴起并逐步发展起来,随着计算机技术的发展,利用计算机对系统进行仿真越来越受到人们的重视,对系统仿真的理论方法和应用技术的研究也逐步深入,应用的领域越来越广。

计算机仿真技术是一门利用计算机软件模拟实际环境进行科学实验的技术。它具有经济、可靠、实用、**、灵活、可多次重复使用的优点,已经成为对许多复杂系统(工程的、非工程的)进行分析、设计、试验、评估的必不可少的手段。它是以数学理论为基础,以计算机和各种物理设施为设备工具,利用系统模型对实际的或设想的系统进行试验仿真研究的一门综合技术。目前已经成为工科学生必须掌握的基本理论,也是他们必须会使用的一种技术手段。

本书着眼于系统建模与仿真的基本原理、基本方法的阐述,包括了连续系统、离散事件系统建模与仿真的基本概念、基本原理。本书注重基本概念,突出基本理论与基本方法。从建模方法与模型处理人手,**放在系统的模型建立与模型处理;然后介绍系统仿真的基本方法,**放在连续系统仿真的基本算法上,对离散事件的仿真算法也做了简要介绍。结合本书中的建模与仿真方法介绍了实用的仿真软件,并介绍了计算机仿真软件的发展趋势。

全书共分为5章,第1章主要介绍了计算机仿真的基本概念及计算机仿真的发展,第2章介绍了连续系统模型的建立与处理方法,第3章介绍了连续系统仿真的基本理论与基本方法,第4章简单介绍了离散事件的建模与仿真方法,第5章介绍了现有的系统计算机仿真软件的使用方法、应用实例,并介绍了计算机仿真软件的*新进展。

本书由刘瑞叶、任洪林和李志民三位同志共同完成,书中的第1章、第2章和第4章由刘瑞叶同志编写;第3章由任洪林同志编写;第5章由李志民同志编写。在本书的组稿、编写过程中,得到了哈尔滨工业大学电气工程系教学指导组的帮助、指导,在此表示感谢。由于时间比较仓促,加之编者水平有限,书中难免存在缺点和错误,恳切希望读者批评指正。

*后感谢电子工业出版社和本书的责任编辑陈晓莉同志给予的大���支持。

编 者

2003年11月

第1章 概论
1.1 计算机仿真的基本概念
1.2 计算机仿真的历史及现状
1.3 计算机仿真的发展与展望
习题与思考题
参考文献
第2章 系统建模的基本方法与模型处理技术
2.1 相似原理
2.2 建模方法学
2.3 确定型系统的教学模型
2.4 系统建模举例
2.5 非线性模型的线性化处理
2.6 高阶模型的降价处理
2.7 连续系统模型的离散化处理
习题与思考题
参考文献
第3章 连续系统的数字仿真通用算法
3.1 基于离散相似原理的数字仿真算法
3.2 基于Taylor级数匹配原理的仿真算法
3.3 微分方程数值积分的矩阵分析方法
3.4 数值积分法稳定性分析
3.5 数值积分法的选择与计算步长的确定
3.6 实时半实物仿真
3.7 采样控制系统的仿真方法
习题与思考题
参考文献
第4章 离散事件与仿真基础
第5章 计算机仿真软件

本书着眼于系统建模与仿真的基本原理、基本方法的阐述,包括了连续系统、离散事件系统建模与仿真的基本概念、基本原理。本书注重基本概念,突出基本理论与基本方法。从建模方法与模型处理入手,**放在系统的模型建立与模型处理 ;然后介绍系统仿真的基本方法,**放在连续系统仿真的基本算法上,对离散事件的仿真方法介绍了实用的仿真软件,并介绍了计算机仿真软件的发展趋势。