自动化制造系统的计算机仿真

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自动化控制系统的建模与仿真论文素材

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自动化控制系统的建模与仿真论文素材自动化控制系统的建模与仿真自动化控制系统建模与仿真是现代控制工程中非常重要的领域。

通过建立数学模型和使用计算机仿真技术,可以更好地理解和优化控制系统的性能。

本文将就自动化控制系统的建模方法、仿真技术以及在不同领域中的应用等方面进行论述。

一、建模方法在自动化控制系统中,建模是指将实际系统抽象为一种数学模型。

建模方法可以分为两种主要类型:物理建模和黑盒建模。

1. 物理建模物理建模是通过分析系统的物理特性和相互关系,基于物理定律和原理,构建系统的数学模型。

常用的物理建模方法包括:微分方程模型、状态空间模型和传递函数模型等。

2. 黑盒建模黑盒建模是根据实际系统的输入和输出数据,通过统计分析和数据挖掘等方法构建系统的数学模型。

常用的黑盒建模方法包括:神经网络模型、模糊逻辑模型和遗传算法模型等。

二、仿真技术仿真是指利用计算机模拟实际系统的行为和性能,以验证控制算法的有效性和系统的稳定性。

在自动化控制系统中,常用的仿真技术有离散事件仿真和连续仿真。

1. 离散事件仿真离散事件仿真是基于事件驱动的仿真方法,通过模拟系统中离散事件的变化,来推进仿真时钟。

离散事件仿真常用于对具有非线性和时变属性的系统进行建模和仿真。

2. 连续仿真连续仿真是基于时钟驱动的仿真方法,通过不断更新系统的状态和控制输入,来模拟系统的连续变化。

连续仿真常用于对具有线性和时不变属性的系统进行建模和仿真。

三、应用领域自动化控制系统的建模与仿真在各个领域都有广泛的应用。

1. 工业控制在工业生产中,自动化控制系统的建模与仿真可以帮助优化生产过程,提高生产效率和质量。

通过建立模型和仿真验证,可以选择合适的控制策略,降低能耗和生产成本。

2. 智能交通在智能交通系统中,自动化控制系统的建模与仿真可以模拟交通流量、信号控制和车辆调度等系统的行为。

通过仿真分析,可以优化交通流量,减少交通拥堵和事故发生率。

3. 机器人技术在机器人技术领域,自动化控制系统的建模与仿真可以帮助设计和优化机器人的动作规划和控制算法。

自动化系统建模与仿真

自动化系统建模与仿真

自动化系统建模与仿真自动化系统建模与仿真是自动化领域中的重要研究方向,它通过对实际系统进行数学建模,并利用计算机仿真技术,实现对系统的分析、设计和优化。

本文将介绍自动化系统建模与仿真的基本概念、方法和应用。

一、引言自动化系统建模与仿真是在自动化控制的背景下,利用数学和计算机技术对复杂系统进行模拟和分析的过程。

它通过建立数学模型,描述系统的物理、动力学和控制行为,并利用计算机代码实现对系统的仿真。

自动化系统建模与仿真在工业控制、交通运输、机械制造、航空航天等领域具有广泛的应用。

二、自动化系统建模方法1. 系统建模的基本原理自动化系统建模的基本原理是将实际系统的行为、结构和性能抽象成数学模型,并利用模型描述系统的状态、输入和输出之间的关系。

通常采用微分方程、差分方程、状态空间等数学工具来描述系统行为。

例如,对于连续系统可以使用微分方程描述,对于离散系统可以使用差分方程描述。

2. 建模工具的选择在进行自动化系统建模时,需要选择适当的建模工具,常用的有Simulink、Matlab、LabVIEW等。

Simulink是一款图形化建模仿真工具,可以通过拖拽模块的方式建立系统模型,并进行仿真分析。

Matlab是一种通用的数学计算软件,可以使用其编程语言对系统进行建模和仿真。

LabVIEW是一种基于图形化编程的软件,主要用于虚拟仪器的建模与仿真。

三、自动化系统仿真方法1. 离散事件仿真离散事件仿真是一种模拟离散系统行为的仿真方法,它以事件驱动为基础,模拟系统中事件的发生和处理过程。

离散事件仿真适用于网络通信、物流调度、排队论等领域的系统建模与仿真。

2. 连续系统仿真连续系统仿真主要针对物理系统的动态行为进行模拟,例如机械系统、电路系统等。

连续系统仿真通常采用微分方程来描述系统的动态行为,通过数值求解方法进行仿真计算,得到系统的动态响应。

四、自动化系统建模与仿真应用1. 工业控制系统自动化系统建模与仿真在工业控制系统中的应用十分广泛。

第六章 自动化制造系统的计算机仿真及优化

第六章 自动化制造系统的计算机仿真及优化

仿真系统应与原系统有相同的决策点 每个相应决策点应有一致的决策规则 每个相应决策点应有一致的决策结果
机床开始加工时,仿真软件要做出相应的处理 机床开始加工时 仿真软件要做出相应的处理
三.仿真建模的基本理论 仿真建模的基本理论
(一)模型的基本概念及分类 一 模型的基本概念及分类
1.模型是集中反映系统信息的整体 模型是集中反映系统信息的整体 是系统中那些有用的和令人感兴趣的特性的抽象化
选择实验方法的次序 1.数学方法 2.物理实验方法 3.仿真方法 4.直观决策
五.自动化制造系统仿真的作用
在设计和运行等阶段可起着重要的决策支持作用
通过仿真可以选择系统的最佳结构和配置方案-- 在设计阶段,通过仿真可以选择系统的最佳结构和配置方案-- 既可以完成预定的生产任务, 既可以完成预定的生产任务,有具有很好的柔性和经济性
(一)离散事件系统的基本概念
1.离散事件系统 是指其活动和状态变化仅在离散时间点上发生的一类系统. 是指其活动和状态变化仅在离散时间点上发生的一类系统. 2 .实体 构成系统的各种要素称为实体 3.属性 实体的特征称为属性 4.集合 一些实体以某种逻辑方式组成的群体称为集合
5.事件 离散系统中的事件, 离散系统中的事件,实际上就是改变系统状态的瞬间行为 6.事件点 出现事件的时间点 7.活动 任何使系统发生某种变化的过程或行为 8.忙期 实体在系统中进行活动的时间区段称为活动的忙期
(三)离散事件系统仿真运行的关键技术
对离散事件系统的仿真要处理好三个方面的技术问题: 原系统动态控制逻辑过程仿真 系统中事件发生的仿真 并发事件的仿真
决策过程: 决策过程:根据系统状态和调度规则进行选择的过 程 决策点: 决策点:进行决策的时间点

自动化模拟仿真

自动化模拟仿真

自动化模拟仿真自动化模拟仿真是一种在计算机环境下使用虚拟模型和算法来模拟和仿真实际系统行为的技术。

通过构建虚拟系统模型,利用计算机程序模拟实际系统的运行状态和行为,并通过仿真结果来预测和评估系统性能,提供决策和优化方案。

本文将介绍自动化模拟仿真的基本原理、应用领域和未来发展方向。

一、模拟仿真的基本原理自动化模拟仿真的基本原理是通过建立系统的数学模型和算法,将实际系统中的物理过程和控制逻辑转化为计算机程序,从而在计算机中实现对实际系统行为的模拟和仿真。

具体而言,自动化模拟仿真包括以下几个步骤:1. 建立模型:根据实际系统的特点和需求,建立系统的数学模型,包括物理方程、动力学特性、控制策略等。

2. 编写程序:根据模型,编写仿真程序,实现系统的动态模拟和仿真,包括模型的求解算法、边界条件设置、仿真参数调整等。

3. 运行仿真:运行仿真程序,输入初始条件和参数,通过计算机的计算能力对系统进行仿真模拟,得到仿真结果。

4. 分析评估:对仿真结果进行分析和评估,包括系统性能指标的计算、优化方案的比较和选择等。

5. 优化设计:基于仿真结果,对系统进行优化设计,调整参数、算法或控制策略,提高系统性能。

二、模拟仿真的应用领域自动化模拟仿真在各个领域都有广泛的应用。

以下是一些常见的应用领域:1. 制造业:在制造业中,模拟仿真可以用于优化生产线布局、调整工序流程、提高生产效率。

通过仿真,可以评估不同工艺参数、机器数量和工人配置下的生产线性能,从而找到最佳的生产方案。

2. 物流与供应链管理:在物流与供应链管理中,模拟仿真可以用于优化仓储布局、调度策略、运输规划等。

通过仿真,可以模拟不同的物流方案,评估运输时间、成本和服务水平,从而提供最优的物流决策。

3. 城市交通:在城市交通领域,模拟仿真可以用于模拟交通流量、评估交通拥堵状况、优化交通信号控制等。

通过仿真,可以模拟不同的交通管理策略,预测拥堵情况并提供优化的交通规划。

4. 航空航天:在航空航天领域,模拟仿真可以用于飞行器设计和任务规划。

智能制造领域中的计算机仿真技术及应用分析

智能制造领域中的计算机仿真技术及应用分析

智能制造领域中的计算机仿真技术及应用分析计算机仿真技术主要研究计算机系统运行的客观规律与动态过程,它是一种典型的三维模拟技术,它的图形图像分析已经被广泛应用于各个领域,系统运行的客观规律与动态过程尤其是以机械化建设为主导的智能制造领域。

客观讲,人类对该技术的应用目标在于通过它来抽象模拟某些科学技术发展进程,进而为领域内的某些疑难问题给出合理解答,所以它所秉持的基本理论概念也全都是抽象的。

一、计算机仿真技术的基本内涵计算机仿真技术对于现存系统理论的抽象模拟具有自己一套独特的理论,例如计算机仿真技术对于现存系统理论的抽象模拟能够对计算机系统木身某些特征属性进行形象模拟,同时仿真技术本身也存在大量的级别划分,技术表现上极具针对性,也能满足层级需求。

它的仿真模拟技术具有极高效率,且安全便捷,不容易受到外界因素影响,且具有灵活的时间控制优势。

截止到目前,它己经衍生出了系统分析、运行管理优化、设计优化与体系评价等多种重要仿真技术工具,基本满足了基于未确立实体系统及高难度实体实验背景下的系統虚拟模型构建过程,同时它更能实现对计算机方针技术的模型系统编程, 尽量规避计算机系统中可能产生的各种问题。

二、计算机仿真技术在虚拟实验室工业领域中的应用[•基本概述在虚拟实验室工业领域中,计算机仿真技术强调三维性,希望满足高效且安全的技术特征,同时尽量减少环境约束性,根据项目实际需要改变自身技术应用的细节,例如对所构建模型比例尺寸的改变、对构建时间的改变等等。

在虚拟实验室工业领域,仿真技术希望满足基于三维软件构建的技术交互性、联想性以及沉浸感,这里所指代的沉浸感就是人与虚拟环境之间在交互过程中的真实程度。

可以讲,在三维化的计算机仿真技术领域中,对虚拟实验室工业的研究内容分类就应该包括了无缝编辑生物建模技术、贴图烘焙技术、粒子系统技术以及实时交互技术等等。

利用这些技术内容,它就相对真实的仿真模拟了虚拟实验室展示环境信息,无限度扩展了虚拟实验室展示空间,也创建了一种全新模式的虚拟实验室物建设手段。

计算机仿真在工业自动化系统设计中的应用研究

计算机仿真在工业自动化系统设计中的应用研究

计算机仿真在工业自动化系统设计中的应用研究工业自动化系统的设计和优化是提高生产效率和质量的关键。

随着计算机技术的不断发展和进步,计算机仿真成为了工业自动化系统设计中广泛应用的一种工具和方法。

本文将探讨计算机仿真在工业自动化系统设计中的应用研究,包括仿真模型的构建、系统行为的分析和优化设计。

1. 仿真模型的构建在工业自动化系统设计的初期阶段,仿真模型的构建是非常重要的。

通过构建合适的仿真模型,可以实现对系统的模拟和分析,为设计人员提供参考和决策支持。

仿真模型应该包含系统的各个方面,包括物理模型、控制策略和人机界面等。

物理模型是指对系统的物理过程进行建模,可以通过建立数学方程或使用现有的物理仿真软件来实现。

控制策略模型是指对系统的控制逻辑进行建模,可以通过Matlab/Simulink等工具进行设计和仿真。

人机界面模型是指对用户界面进行建模,可以通过使用虚拟现实技术或其他图形化工具来实现。

2. 系统行为的分析在建立好仿真模型后,可以通过对系统行为的分析来评估系统的性能和效果。

系统行为的分析可以帮助设计人员了解系统在不同条件下的运行情况,从而帮助设计人员调整和优化系统。

通过系统行为的分析,设计人员可以获取以下信息:- 系统的稳定性:通过对系统的响应和稳定性的分析,可以判断系统是否能够稳定运行,并提出改进措施。

- 系统的可靠性:通过对系统的可靠性的分析,可以评估系统的故障率和寿命,提出相应的改进策略。

- 系统的性能:通过对系统的性能指标(如生产效率、能源消耗等)的分析,可以评估系统的优势和不足之处,并提出改进方案。

3. 优化设计基于对系统行为的分析,设计人员可以对系统进行优化设计,以提高系统的性能和效果。

优化设计可以通过改进系统的控制策略、优化系统的结构、改进系统的人机界面等方面来实现。

具体的优化设计包括以下几个方面:- 控制策略的优化:通过改进系统的控制逻辑和算法,可以提高系统的稳定性和响应速度,降低系统的能耗和故障率。

自动化生产线的仿真技术

自动化生产线的仿真技术

自动化生产线的仿真技术自动化生产线的仿真技术是一种通过计算机模拟和仿真来评估和优化生产线效率和性能的方法。

它可以帮助企业降低成本、提高生产效率和质量,并减少生产过程中的风险和错误。

以下是对自动化生产线的仿真技术的详细介绍。

一、概述自动化生产线的仿真技术是将计算机模型与实际生产线相结合,通过模拟和仿真来分析生产线的运行情况。

通过对生产线的各个环节进行建模和模拟,可以评估生产线的吞吐量、效率、资源利用率等指标,并根据模拟结果进行优化和改进。

二、模型建立1. 生产线结构建模:根据实际生产线的结构和布局,将生产线划分为不同的工作站和传送带等组成部分,并确定它们之间的关系和流程。

2. 运输系统建模:将运输系统(如传送带、自动导航车等)建模,包括其运行速度、容量、运输路径等参数。

3. 机器人建模:对于自动化生产线中的机器人,需要建立其模型,包括其动作、速度、工作能力等参数。

4. 任务调度建模:根据实际生产线的任务调度规则,建立任务调度模型,包括任务的优先级、执行时间、资源需求等。

三、仿真过程1. 数据收集:收集实际生产线的各项数据,包括生产能力、工作时间、故障率等。

2. 参数设置:根据实际情况,设置仿真模型的参数,包括生产线的结构、机器人的速度、任务的优先级等。

3. 运行仿真:运行仿真模型,模拟生产线的运行过程,包括任务的分配、机器人的工作、传送带的运输等。

4. 数据分析:根据仿真结果,分析生产线的性能指标,如吞吐量、生产效率、资源利用率等。

5. 优化改进:根据仿真结果,对生产线的结构、任务调度等进行优化和改进,以提高生产效率和质量。

四、仿真技术的应用1. 生产线规划:通过仿真技术,可以评估不同生产线布局和结构对生产效率的影响,从而优化生产线的规划和设计。

2. 任务调度优化:通过仿真技术,可以评估不同的任务调度算法对生产线效率的影响,从而优化任务调度策略。

3. 资源利用优化:通过仿真技术,可以评估不同资源配置方案对生产线资源利用率的影响,从而优化资源的配置和利用。

计算机仿真技术实验报告 自动化

计算机仿真技术实验报告  自动化

计算机仿真技术综合实验实验目的:熟悉使用动态系统仿真工具SimuLink的方法实验要求:1.练习启动SimuLink2.熟悉SimuLink模型窗口3. 练习使用鼠标和键盘操作1)对模块操作2)对直线操作3)对信号标签操作4) 对模型注释操作4. 练习使用以下模块库中的模块用SimuLink建立仿真模型的过程,可以理解为将模块库中的模块搭在一起。

模块库中的模块可以用SimuLink库浏览器得到。

●Source 系统输入模块●Sinks 系统输出模块●Discrete 离散时间系统模块库●Continuous 连续时间系统模块库●Discontinuities 不连续系统模块库●Math Operations 数学运算库●Signal Attributes 信号特性模块库●Signal Routing 信号路由模块●Look-Up Tables 表函数模块库5.用SimuLink建立一个仿真模型,要求仿真模型应该有模型本身、输入和输出部分。

并运行仿真模型得到仿真结果。

实验原理:用SimuLink对通信中2ASK信号进行解调的仿真解调:指从携带消息的已调信号中恢复消息的过程。

在各种信息传输或处理系统中,发送端用所欲传送的消息对载波进行调制,产生携带这一消息的信号。

接收端必须恢复所传送的消息才能加以利用。

2ASK(二进制振幅键控):振幅键控是正弦载波的幅度随数字基带信号而变化的数字调制.当数字基带信号为二进制时,则为二进制振幅键控。

幅度键控可以通过乘法器和开关电路来实现。

载波在数字信号1或0的控制下通或断,在信号为1的状态载波接通,此时传输信道上有载波出现;在信号为0的状态下,载波被关断,此时传输信道上无载波传送。

那么在接收端我们就可以根据载波的有无还原出数字信号的1和0。

对于二进制幅度键控信号的频带宽度为二进制基带信号宽度的两倍。

二进制振幅键控信号解调器原理框图实验内容:对2ASK信号进行解调(1) 建立simulink模型方框图相干解调也叫同步解调,就是用已调信号恢复出载波——既同步载波。

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第八章自动化制造系统的计算机仿真
第一节概述
一、计算机仿真类型
“仿真”一词译自英语单词“Simulation ",有时也译作“模拟”,是“模仿真实世界”的意思。

在工程技术界,系统仿真是通过对系统模型实验,去研究一个存在或设计中的系统。

系统仿真分类见表8-1。

由表8-1可见,计算机仿真已成为系统仿真的一个重要分支,系统仿真一般指计算机仿真。

计算机仿真技术的发展与控制工程、系统工程及计算机工程的发展有着密切的联系。

一方面,控制工程、系统工程的发展,促进了仿真技术的广泛应用;另一方面,计算机的出观以及计算机技术的发展,又为仿真技术的发展提供了强大的支持。

计算机仿真一直作为一种必不可少的工具,在减少损失、节约经费开支、缩短开发周期、提高产品质量等方面发挥着重要的作用。

二、计算机仿真在制造业的应用和发展现状
制造业在国民经济中一般都占有最大的比重,自20世纪70年代以来,全球性的市场竞争日益激烈,产品消费结构不断向多元化、个性化方向发展,产品的更新期和交货期都在缩短,一些自动化技术如CAD、CAM、CAPP、NC、 FMS、MRPⅡ及CIMS都得到了快速发展。

系统仿真作为一种重要手段,
通常可以渗透到它们当中去,并帮助它们实现集成,从而促进了一些先进制造技术的发展。

在20世纪最引人注目的仿真领域:50年代,是火炮控制和飞行控制系统;60年代,是火箭和导弹控制系统;70年代,是航天、核能和经济管理系统;到了80年代,就逐步转向了制造系统,并且呈现出一派生机勃勃的局面。

三、计算机仿真的研究热点及对制造业的影响
20世纪80年代以来,系统仿真不断地朝着纵、横方向发展。

在制造业方面,一个比较明显的进展就是“虚拟制造”。

根据虚拟制造的概念,整个产品的设计和制造在计算机上模拟进行,这样可以发现并解决该产品在制造之前可能出现的各种问题。

虚拟现实技术(Virtual Reality,简称VR)亦称虚拟环境技术、灵境技术,是一种最有效地模仿人在自然环境中的视、听、动等行为的高级人机交互技术。

它是在综合计算机图形学、计算机仿真技术、传感技术等多门科学技术的基础上发展起来的。

它有两个基本特征,即“灵境感(Immersive ) "和“交互感(Interactive)",通过这两个基本特征,虚拟现实技术能描述事物内部及其相互间真实的作用和交互,使用户仿佛置身于一个虚拟的世界中,从而拉近了用户与环境之间的距离,改变了人机交流的方式。

利用VR技术的这些特性,可以对产品的各个阶段提供支持,例如在虚拟环境下设计产品及其生产流水线,测试和装配产品的零部件,客户可以验证产品是否符合要求等。

近年来,计算机仿真技术在制造业应用的另一个研究热点—虚拟产品开发,它也是引人注目的。

虚拟产品开发(Virtual Product Development,
简称VPD)首先源于并行工程(Concurrent Engineering,简称CE)思想。

这种思想将现代先进的组织形式跟现代的哲学、文化混合为一体,是对产品设计及其相关过程(制造过程、使用过程和支持过程)进行并行的、一体化设计的一种系统化工作模式。

CE能在产品开发一开始就考虑到投资、生产制造、装配、销售和维护以及报废等产品的整个生命周期的所有因素,这对解决产品设计与开发的矛盾是非常有益的。

VPD就是在CE方法论的指导下,把CAD、CS和大规模产品数据管理系统综合起来,形成一个虚拟产品开发环境,使产品开发人员能够在这种环境下策划产品、设计产品、预测产品在真实环境下的性能、特征以及真实工况下所具有的响应,从而减少反复和变更的次数,减少甚至取消制作物理原型样机,如此就能很好地检验设计、指导和优化设计,有效地缩短产品的开发周期和大量地节省开发费用。

VPD仿真技术是仿真技术发展的又一重要领域,它能深入到各种复杂产品的制造中,能够产生巨大的经济效益。

现在,仿真技术的应用已经从单一的系统走向开放复杂的大系统。

当仿真对象分布于广阔的时空领域,仿真任务要求将不同地理位置、不同类型(包括人在内)的仿真对象构成一个统一整体进行仿真时,产生了分布交互化仿真(Distributed Interactive Simulation,简称DIS)。

这种仿真系统里包含有不同类型的实体一虚体、真实实体和构造实体,这些实体可以基于不同目的系统、不同年代的技术、不同厂商的产品和不同产品组成,并允许它们交互操作。

DIS实现用计算机网络将不同地点的仿真设备连接起来,通过实体间的数据交换构成时空到合成仿真环境的一种先进仿真技术。

在这种复杂分布综合的系统进行实时仿真时,必须提供快速、高效、
大量的信息通道和相应的处理。

美国是最早研究这种技术并投入使用的国家,已经完成了多项基于虚拟仿真的DIS工程项目,相关的协议与标准已经完成或正在完成。

在制造行业,已经产生了类似于DIS的虚拟研究开发中心或虚拟企业。

香港生产力促进局和香港城市大学共建的快速科技中心就是一个虚拟研究开发中心。

此外,为了适应快速变化的世界市场,克服单个企业难以在短期内具备所需资源的局限性,出现了在一定时限内,为了某一市场机遇,通过网络临时连接的一种动态连接—虚拟企业。

美国波音(BOEINC)公司可以把777飞机的研制、生产做到几乎“无图样”的程度。

波音777飞机的研制、整机设计、装配、部件测试以及各种试飞,都是由计算机完成的。

它能将开发周期从原来的8年缩短到5年,节约了数百万美元的经费。

第二节计算机仿真的基本理论和方法
一、计算机仿真理论概述
计算机仿真是近30年发展起来的一门综合性很强的新兴技术学科,它涉及到系统分析、控制理论、计算方法和计算机技术。

系统仿真就是利用系统模型对实际系统进行实验研究的过程。

当在实际系统上进行实验研究比较困难甚至无法实现时,仿真技术就变成了十分重要,甚至是不可少的工具。

随着数字计算机硬件与软件的发展,从20世纪70年代开始,数字计算机仿真也迅速发展起来。

数字计算机仿真的特点是精度高、重复性好、通用性强、价格便宜。

至今已发展了许多计算机仿真程序包和仿真语言,
使用起来特别方便。

因此,仿真技术在生产管理、工程技术、军事研究、科学试验、国民经济、重大决策以及在社会科学和自然科学等领域内得到了广泛的应用,其效果是十分显著的。

在计算机出现以前,人们只采用物理仿真,当时的仿真技术附属在其他有关学科之间。

随着计算机的发展,在仿真领域内提出了大量共同性的理论、方法和技术问题,致使仿真逐渐形成一门独立的学科。

二、计算机仿真的基本理论
计算机仿真以相似论作为其理论基础。

计算机仿真模型的选择、计算和建造,以及实验结果的处理和综合,都是以相似论为基础的。

相似论的方法似乎相当简单,但是,要正确运用这种方法,则既要具备分析问题的理论知识,又要有试验方面的能力。

“相似”是一种认识,它同人们的感觉、思维、经验以及使用的仪器、方法等都有直接的关系。

认识的世界并不是完全真实的客观世界,而仅是其相似物而已。

从哲学的角度来讲,“相似”是普通的、绝对的,而与之对应的“相同”则是特殊的、相对的。

因此,应用相似论的研究结果,可以通过简单的模型试验去研究复杂的现象。

在计算机仿真中,矩阵理论愈来愈被广泛应用,它已成为不可缺少的数学工具之一。

三、计算机仿真的方法
自20世纪80年代中期以来,面向对象仿真的研究和发展有了显著的进步。

在通用面向对象语言的基础之上,人们开发了许多支持仿真的类库,甚至是面向对象的仿真环境。

仿真使用面向对象技术的典型优点是能建立与实体非常相似的系统
模型。

而使开发复杂系统的速度更快、质量更高、可维护性更好、开发风险更小等也是面向对象仿真的优点。

然而,面向对象仿真经常需要更多的基础程序和仿真机制的知识,初始类的开发也很费时间。

随着面向对象仿真环境的拓宽,在仿真环境下应用面向对象技术有着自己的特点。

特别是仿真的高层体系结构中的对象模型与通常面向对象技术中的对象模型有着不同的地方。

所以面向对象技术是实现计算机仿真的重要方法之一。

计算机图形图像从早期学术研究与军事应用已发展成为在研究、教育、产业等方面均十分活跃的领域,并逐渐渗透到现实生活中,如从电影的高技术特技效果到WWW网络、从建筑设计到人工智能、从计算机游戏到计算机化的脑外科手术、从计算机辅助设计制造到虚拟环境技术、从科学计算可视化到三维实时仿真等。

计算机图形图像在我国也得到长足的发展,但从整体水平与研究规模以及与图形图像相关的软硬件产业效益等方面来衡量,与国际先进水平相比仍有较大差距。

当前惊人的技术发展速度,使一些理论上不能圆满解决的问题,采用技术手段可获得较圆满的解决。

如应用扫描器和3D跟踪器创作的人体动画,其逼真度超出算法描述的人体动画,就是极其生动的例子。

从而,促使我们考虑如何充分利用不断涌现的新技术和硬件功能来设计全新的算法,所以图像技术在计算机仿真中也是常用的方法。

仿真软件包括仿真程序和仿真语言,其中仿真程序是仿真软件的初级形式,是仿真软件的基本组成部分。

仿真程序用于某些特定问题的仿真,可提供许多算法;仿真语言则为用户提供更强的仿真功能,适应于不同领域的多种系统的仿真。

计算机仿真技术作为一门高技术,它随着计算机技术的发展而迅速地发展,其方法是建立在计算机能力的基础之上。

计算机仿真技术的应用领域越来越广,其作用也越来越大。

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