《计算机仿真技术》课程教学大纲

Computer Simulation Technology

课程编号：2000502

适用专业：电气工程及自动化

学时数：32 学分数：2

执笔者：游红梅编写日期：2002.5

一、课程的性质与目的

课程性质：《计算机仿真技术》是电气工程及自动化专业选修的技术应用课。

主要任务：通过本课程的学习使学生能够对系统建立仿真模型，并会用Saber进行系统仿真。掌握利用系统仿真常用的计算方法，掌握用Saber求解系统的时域和频域特性的方法。

了解系统病态问题基本概念和基本解决方法。

二、课程教学内容

第一部分绪论（讲课2学时）

明确本课程的内容、性质和任务以及学习本课程的意义，掌握计算机仿真的相关概念、方法、原则和步骤。了解常用仿真软件。介绍Saber仿真软件的基本情况。

第二部分模型与仿真（讲课4学时）

掌握连续系统的数学模型，理解等价性原理。

重点：连续系统的数学模型。

第三部分数字仿真原理(讲课8学时)

掌握插值法、数值微分、数据拟合法、数值积分等常用的计算算法的基本概念和建立方法、求解方法和相互间的关系。掌握数字仿真的特点，掌握数值积分法和离散相似法的基本原理，掌握误差估计与步长控制。了解病态系统的基本概念和基本解决方法。

重点：数值积分法。

难点：R-K法。

第四部分 Saber仿真软件（讲课10学时，上机8学时）

了解Saber仿真软件的使用环境。掌握Saber仿真软件的基本编程、系统的时域和频域特性的仿真。

重点：系统的时域和频域特性的仿真。

难点：系统的时域和频域特性的仿真。

三、课程教学的基本要求

本课程的教学环节包括：课堂讲授和课外作业、课堂测试和上机实验。

（一）课堂讲授

1．教学方法：

由于本课程侧重于实际应用，理论部分理论性较强、内容广泛且抽象，同学理解起来较困难，因此，授课时不追求对仿真理论的全面介绍，而是从实际应用出发使学生掌握基本的理论和方法。

2．教学手段：

采用电子教案与上机动手操作相结合的方法，以达到形象直观的效果。

3．计算机的应用：上机做实验。

4．外语要求：

在授课过程中，要求掌握本专业的英语词汇，能读懂Saber软件的说明文件。

（二）教学辅助资料

本课程为工程类本科生普遍开设的课程，其中与系统仿真、计算算法相关的教材等教学辅助资料较丰富，另外本课程的内容是最近几十年发展起来的，其中的一些理论和方法还在发展过程中，新的资料也不断涌现，为增强学生的自学能力，不唯一指定教材，要求学生自己主动查阅相关资料，包括相关的学术刊物。其中与Saber软件相关的部分，要求学生阅读其英文说明文件。

（三）作业

根据学生的听课情况不定期地留课堂和课外作业（包括小论文）。

（四）考试环节

学生的最后成绩由三部分组成：

1．听课情况：包括出席率、课堂提问等，所得成绩占总成绩的20%；

2．作业情况：包括课外作业、小论文，课堂考试等，所得成绩占总成绩的40%；

3．上机情况：包括操作的熟练程度、时域分析、频域分析等，成绩占40%；

四、本课程与其它课程的联系与分工

1．先修课：高等数学，控制理论基础，电子电路相关知识。

2．本课程是电气工程及自动化专业的专业应用课。

五、建议教材与教学参考书

[1] 王兵团，《计算方法基础》，中国铁道出版社，2000

[2] 林成森，《数值计算方法》，科学出版社，1998

[3] 熊光楞，《数字仿真算法与软件》，宇航出版社，1991

[4] Analogy Products 参考手册