计算机仿真技术仿真复习提纲 2
计算机仿真_2
x y 0 0 0 1
③并联型实现 传递函数的特征方程为
( n 1 ) s a s a s a 0 n 1 1 0 n
a)化传递函数为对角线标准型状态空间表达式 如果特征方程有个互异的特征根，则可 以把传递函数展开成部分分式的形式 c c c 1 2 G ( s ) n s s 1 s 2 n
②化传递函数为能观标准型状态空间表达式
( n 1 ) b s b s b Y ( s ) n 1 1 0 G ( s ) n ( n 1 ) U ( s ) s a s a s a n 1 1 0
能观标准型状态空间表达式为：
0 1 x 0 0 0 0 0 0 0 a0 b0 0 a1 x b 1 u 0 an2 bn1 1 an1
将上述个一阶微分方程写出矩阵形式可得
1 0 0 x 1 0 0 1 x 2 x 0 0 0 n x a 0 a 1 a 2 0 x 0 1 0 0 x 2 u 1 x 1 n a n 1
当m=n时可得到：
a x 1 1 2 x 2 a x a n 1 x n a n 1 0 0 b b 1a 1 0 1 x 0 1 0 b a b x 2 2 0 2 U 0 0 1 x b a b n n 0 n 0 0 0
y( t ) ay ( t ) a y ( t ) a y ( t ) 1 0
仿真与建模复习提纲
仿真与建模复习提纲二、建模与仿真复习题1. 仿真的概念、类别及特点？P2仿真：简历计算机仿真模型模拟现实的动态系统，在仿真模型上进行各种实验，以评估和改善系统性能。
分类：连续系统仿真（所模拟的系统的状态变量随事件连续变化）、离散事件仿真（状态变量随一个个事件的发生而在特定的时间点离散变化，系统的状态变化是由事件驱动）、混合系统仿真（模拟的系统既有连续的部分）。
2. 简述仿真项目的研究步骤？P10 步骤：①定义仿真研究的目的。
②手机数据，简历概念模型。
③简历计算机仿真模型。
④模型校核与验证。
⑤实验运行和结果分析。
3. 模型的概念、类别及特点？P1-P2模型：系统各元素交互关系的简化表示，这些关系包括因果关系、流程关系以及空间关系等。
分类：物理模型、逻辑模型、符号模型、解析模型，仿真模型。
4. 现代可视化仿真软件的分类、特点和发展趋势？P3 分类：ExtendSim、Arena、Promodel、Witness、Anylogic、Flexsim、Automod、eM-Plant特点：图形化用户界面、动画支持、输入数据分析器、结果输出分析器、数据处理功能等。
趋势：智能化建模技术、基于Web的仿真、智能化结果分析与优化技术，面向制造系统、物流系统、服务系统等领域，成为提高系统性能、提升企业竞争力的有效工具。
5. 层级模块的概念及作用？P35-P37 层级模块：Extendsim 的层级功能可以将一些基本的建模结构封装为一个单个的、高级的结构，还可以继续讲一些这类的高级结构封装为一个单个的更高级的结构，即层次模块。
作用：可以将一个复杂的系统分解为不同的部分建模，从而降低模型的复杂性。
6. 方程的概念及extendsim 软件中的模块种类及特点？P119、P59-P60方程：一系列用来对一个或者多个输入变量进行计算，输出一个或者多个输出变量的命令。
模块种类：Residence驻留：驻留类型的模块可以让实体在模块内停留一段时间。
2011计算机仿真_复习提要
《计算机仿真》期末复习资料一、重要知识点提要 (1)二、练习套题1 (1)三、练习套题1参考答案 (3)四、练习套题2 (9)五、练习套题2参考答案 (10)六、PID的调节实例 (15)一、重要知识点提要1、常用函数的使用；（ones, eye, zeros, length, size, diag, magic, mean, conv,…）2、矩阵的输入、调用；矩阵内部元素的调用；矩阵的运算；数组运算；3、关系运算符、逻辑运算符的使用；4、流程控制语句：if, for, switch, break, while的用法；5、基本绘图命令：plot, subplot；（如何将图拷到WORD中）6、LMI模型：TF、ZPK、SS的生成、转换，离散模型及连续模型，模型数据的获取，闭环传递函数的求法;(feedback)7、闭环极点的求法；系统稳定性判定；(roots)8、系统可控性、可观性判定；（ctrb（A,B），obsv(A,C),rank）9、系统根轨迹、奈氏图、波德图的画法，稳定裕量的求法；（rlocus, bode, nyquist, margin）10、系统响应曲线、响应数据的求法：step, impulse, lsim；11、M文件编写，系统动态性能指标的求法；12、仿真模型的建立，PID封装，PID调节法.(如何利用PLOT函数画曲线，并拷至文档中)二、练习套题1练习说明：．．．．．1、请在E盘目录下建立一个以自己姓名、班级和学号为名字的文件夹，格式为“姓名_班级_学号”，例如“张三_自动化061_28”。
并在该文件夹下建立名为“计算机仿真答卷_试卷类型”的WORD文件，其中试卷类型写你所做试卷的类型码，例如“计算机仿真答卷_A ” ，在本次考试中所有结果（包括源程序，图或曲线以及运行结果等）均须保存在该文件中，否则记零分； 2、 答案中要求保留利用MATLAB 软件进行计算和仿真的过程； 3、要求在答卷上写清题号，并按顺序写答案。
计算机仿真技术基础2
Lab of PEED
Bring Ideas Together
•
• •
3 建模方法 • 演绎法 通过定理、定义、公理以及已经验证了的理论推 演得出数学模型。这是最早的一种建模方法，这种方法 适用于内部结构和特性很明确的系统，可以利用已知的 定律，如：力、能量等平衡关系来确定系统内部的运动 关系，大多数工程系统属于这一类。电路系统、动力学 系统等都可以采用这种演绎法来建立数学模型。 • 归纳法 通过对大量的试验数据分析、总结，归纳出系统 的数学模型。对那些内部结构不十分清楚的系统，可以 根据对系统的输入、输出的测试数据来建立系统的数学 模型。 • 混合法 这是将演绎法和归纳法互相结合的一种建模方法。 通常通过先验的知识确定系统模型的结构形式，再用归 纳法来确定具体的参数。 电力电子与电力传动实验室
di (t ) u (t ) = L + Ri (t ) + u c (t ) dt uc(t) du c (t ) i (t ) = C dt
（1）
电力电子与电力传动实验室
Lab of PEED
Bring Ideas Together
将所有原始微分方程合并为一个总的高阶微分方程。在该 微分方程中只包含输入量、输出量及它们的导数项，式（1） 消去中间变量i(t)后，可以得到如下的高阶微分方程形式的 数学模型
G ( s ) = G0 ( s )e −Ts
其中，G0(s)表示通常的有理传递函数，T表示纯时延的大小 。（根据拉式变换的延时of PEED
Bring Ideas Together
例2.3 系统的微分方程为
& y (t ) + ay (t ) = u (t − T )
计算机仿真技术复习指导
2、仿真建模方法 三个基本要求： （1）稳定性：若原连续系统是稳定的，则离散化后得到的仿真模
型也应是稳定的。
（2）准确性：有不同的准确性评价准则，最基本的准则是：
绝对误差准则： ey(tn)y ˆ(tn)y(tn)
相其对中误 差规准定则精：度的ey误(tn差) 量y。ˆ(tnyˆ)(tny)(tn) （3）快速性：若第n步计算对应的系统时间间隔为 hn tn1tn,计算
机由y(tn)计算y(tn+1)需要的时间为Tn，若 Tn=hn 称为实时
仿真；Tnhn称为超实时仿真；Tnhn 称为亚实时仿真，对应
离线仿真
经典的连续系统仿真建模方法学
3、数值积分方法 Euler法 梯形法
实时仿真算法的特点
(1)算法的快速性
Runge-Kutta法
(2)算法执行中数据的可取性
❖ 实时Runge-Kutta法
再见
频域仿真建模方法学
❖ 替换法 根据z变换理论，连续系统的s域变换到z域的时， 其映射关系是：
zeTs 或s1lnz 其中T为采样周期。 T
1. 简单替换法（Euler法）
z1Ts sz1/T
2. 双线性替换法
z 1Ts/2 1Ts/ 2
s 2 z 1 T z 1
❖ 根匹配法
频域仿真建模方法学
为离散性模式，且顾客到达时间为t到达=5i+（ －1）i，顾客接受服务时间为t服务=7+（－1） i（其中i表示依次到达顾客的序号）。
离散事件系统建模方法学及仿真策略
四种仿真策略 ❖ 事件调度法 ❖活动扫描法(Activity Scanning) ❖进程交互法（Process Interactive） ❖ 三阶段法
计算机仿真复习要点
复习要点1、关于考试：本次考试开卷考试，试题分三种类型，填空20分，计算编程40分，简答40分2、考试时间在6月1日下午2：00-3：50第一章：1、系统的概念、系统的性质；数学模型的概念、用途、分类。
2、仿真的概念、类型及区别。
3、连续系统仿真的分类，相似论。
4、数字仿真的工作流程、三要素、数字仿真程序和它的三个阶段。
第二章1、仿真研究的概念、数学模型的种类。
2、三种连续系统的数学模型及其推导过程，学会用2.20，2.21推导微分方程的状态空间表达（习题2.1），例子2.1（习题2.2）3、离散时间模型的形式，理解推导过程。
Matlab语言中的模型表示，4个函数，学会num和den的表达，conv函数的应用，模型转换函数如：tf2ss( ),tf2ss( ),zp2ss( ),ss2zp( )等3、实现问题的含义，4种实现，如何选择哪一种实现.4、连续系统离散化的两种方法及Matlab语言函数习题 1、2第三章1、欧拉法、单步法-自启动法，几何意义，误差形式。
2、改进欧拉法及其特点。
3、龙格-库塔法，它的特点，1-4阶公式，几何表示4、线性多步法概念、特点。
显示和隐式的关系5、用Matlab求解常微分方程的函数，例3.1 用ode45解方程组6、数字仿真程序的构成，方块的含义第7章1、Simulink的启动方法（三种）2、基本操作：模型基本模块，模块排序的两个基本原则3、基本模块，了解常用模块在那个模块库中4、模块的链接5、子系统的作用（两个），创建的方法，子系统的封装过程，封装子系统和非封装子系统的区别6、回调的概念和函数7、S函数的概念、工作原理。
第8、9章1、虚拟现实的概念、作用，三个”I”的理解2、虚拟现实的组成3、仿真语言的功能、一般结构4、仿真实验的计划制定与实施最后，与上机有关的内容，需要能利用Simulink进行仿真，用编程的方法实现各种数学模型的表示，以及转换。
计算机仿真复习资料
1、系统
2、仿真系统
3、事件表
4、计算机仿真
5、系统边界
6、事件表
1、简述系统分析的步骤。
2、简述计算机仿真以及计算机仿真的分类。
3、使用Simulink 设计一个正弦信号，并将信号输出到示波器中，写出实现步骤，并绘图。
1、简述系统的“三要素”。
2、简述计算机仿真模型应具有的性质。
3、简述计算机仿真的优点：
1、利用MA TLAB 求鸡兔同笼问题：鸡和兔子关在一个笼子里，已知共有头36个，脚100个，求笼内关了多少只兔子和多少只鸡？
2、绘制下图中的二维曲线，要求：
（1）sin(t)用红色实线; cos(t)用蓝色虚线;
（2）标注标题、图例注解、横坐标、纵坐标
（3） 分别在点[1.7*pi;1.6*pi]和[-0.3; 0.7]处加标注'sin(t)'和'cos(t)'。
正弦和余弦曲线
时间正弦&余弦
1、利用MA TLAB求1！+2！+3！+ …+5！的值。
2、利用MA TLAB符号变量写出f=x3-10x2+5x-15的表达式。
（1）将该表达式进行因式分解
（2）求它的一阶导数
（3）求[0,5]区间的定积分 要求写出执行命令。
1、比较遗传算法与蚂蚁算法的优缺点，并阐述遗传算法与蚂蚁算法融合的思想。
1、叙述遗传算法的基本步骤并绘制遗传算法的流程图。
仿真复习提纲
1、连续数据和离散数据的直方图分别与理论分布的什么相对应。
概率密度函数、概率质量函数2、Flexsim 的软件特征以及基本操作。
Flexsim 是用C++开发的离散事件、面向对象的仿真器，采用了OpenGL 技术。
动画可以以树形视图、2-D 、3-D 以及虚拟现实来显示。
用Flexsim 建立的模型很像模型表示的实际物理系统或概念系统。
任何流系统或过程都可以利用Flexsim 的拖放式模型构建对象来创建。
按住键盘“A ”键，点击鼠标左键可以在两个实体之间连接一条线。
按住键盘“Q ”键，点击鼠标左键可以在两个实体之间删除一条线按住键盘“S ”“W ”键同理。
AQ 用在固定元件与固定元件之间，SW 用在固定元件与可移动元件之间。
3、仿真中事件、活动和实体的定义。
实体：组成系统的物理单元。
事件：引起系统状态变化的行为，即系统的动态过程是靠事件来驱动的。
活动：两个相邻发生的事件之间的过程。
4、“仿真钟”的推进和推进速度的特点。
仿真钟的推进呈现跳跃性推进速度具有随机性5、跨重复周期数据的特点。
独立的，同分布的6、三角分布各参数的求法。
E(X)=(a+b+c)/37、在研究排队系统时，决策者通常要在哪两者之间做出权衡。
服务台利用率和顾客满意程度8、舍选技术的效率。
舍选技术的效率严重依赖于将拒绝数最小化的能力9、模型的假设一般分哪两类。
结构假设和数据假设10、能够快速显示出模型的合理性的两组统计量是什么。
当前容量和总数11、预测区间和置信区间各是什么的度量。
预测区间是风险的度量，而置信区间是误差的度量12、单、多服务台队列达到稳定的条件是什么 单服务台队列达到稳定的条件： 多服务台队列达到稳定的条件： 13、对于绝大多数队列，缩短队列长度的方法。
减小服务台利用率或服务时间波动的方式14、随机数的特征。
均匀性、独立性15、“到达速率”是指什么，“有效到达速率”是指什么？“到达速率”(单位时间的到达数目)和“有效到达速率”(单位时间内到达并进入系统的数目)16、仿真与建模可以用于解答现实世界系统各种各样什么问题。
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计算机仿真复习提纲
考试方式：开卷
题型：填空20% （概念）、简答30%（主要是重要命令的格式和解释）、编程
25%（用一些关键的命令编写控制系统仿真计算的程序）、用Simulink的模块搭建仿真模型10% 、程序分析15%（给程序加注释，并写出运行结果）。
一概述
1 仿真的基本概念
2 MATLAB软件的发展
3 控制系统的各种表示方法
二控制系统的数学描述
1 控制系统的状态空间方程创建，结构框
图及描述
2 线性系统的离散化
3 状态空间方程的数值积分求解的原理和
步骤（包括Euler法和龙格-库塔4方法）4 系统的传递函数和结构框图
三要掌握的MATLAB命令
demo，
conv，printsys，poly，c2d，d2c，tf2zp，zp2tf，tf2ss，ss2tf，ss2zp，zp2ss， pade
series，parallel，append，ss2ss，eig，jordan，numeric，step，spline，cloop，feedback，impulse，initial，subplot，
lsim，damp，dcgain,
rlocus，length，rlocfind，
pzmap,grid,sgrid,bode，margin，roots，rank，nyquist，lyap，ode23，ode45，place，acker，ctrb，obsv，lqr，lqr2，lqy
会使用上述各种命令编写MATLAB系统仿真程序。
会用MATLAB语言编写系统状态空间方程的数值积分计算程序
Simulink的特点，模块库的种类，用
Simulink建立连续状态空间方程系统的仿真模型。