第0章 仿真技术概述

《第0章 仿真技术概述》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、主讲教师:蒋林工作单位:武汉科技大学机械自动化学院联系方式:教一楼610室15927625084jlxyhjl@163.com机电系统动态仿真--基于MATLAB/Simulink第0章仿真技术概述本章主要内容如下：0.1科研工作的基本方法0.2模型及其建立0.3仿真技术及其重要性0.1科研工作的基本方法解析法运用已掌握的理论知识，对所研究的对象进行理论方面的分析、计算及综合。最佳路径问题庞得里亚金极大值原理工程最优问题0.1科研工作的基本方法解析法运用已掌握的理论知识，对所研究的对象进行理论方面的分析、计算及综合。

2、0.1科研工作的基本方法实验法在所建立的实际系统(或模型)上，利用各种仪器仪表，通过施加一定类型的激励信号，测取系统响应来确定系统的性能。系统模型0.1科研工作的基本方法仿真实验法在模型上（物理的/数学的）所进行的系统性能分析与研究方法。数学模型0.1科研工作的基本方法仿真实验法在模型上（物理的/数学的）所进行的系统性能分析与研究方法。虚拟模型0.1科研工作的基本方法仿真实验法在模型上（物理的/数学的）所进行的系统性能分析与研究方法。实物模型0.1科研工作的基本方法仿真实验法在模型上（物理的/数学的）所进行的系统性能

3、分析与研究方法。仿真实验性能比较：数学模型虚拟模型实物模型实物原型仿真精度低高0.1科研工作的基本方法混合法解析法+实验法+仿真——可通过实验或仿真确定和修正理论模型中的有关参数和模型的结构.WX2X1m2KsKtuub汽车主动悬架实验模型m1汽车主动悬架理论模型0.1科研工作的基本方法猜想法又称为“假想法”，通过人们对所研究问题的“直觉”，提出“可能的”结果/结论，利用“反演/推理/证明”的方法进行“创造性”的研究和发现。哥德巴赫猜想相对论假说电磁波设想0.2模型及其建立模型的重要性勾股定理把世间的现象/问题上升到

4、“数学抽象/数学模型”的理论高度是现代科学发现与技术创新的基础。“数学模型”是人们对自然世界的一种抽象理解，它与自然世界/现象/问题具有“性能相似”的特点。0.2模型及其建立建模三要素：目的，方法，验证目的要明确方法要恰当逻辑推理方法：归纳、推演、类比、移植机理建模法:白箱问题实验建模法：黑箱问题综合建模法：机理+实验结果要验证数学模型——必要条件实物模型——充要条件实际应用——结果检验3.建模过程0.2模型及其建立相似性原理彼此相似的现象必定具有数值相同的相似准则。a.几何相似b.环境相似c.性能相似0.3仿真技术

5、及其重要性几何相似0.3仿真技术及其重要性环境相似相似性原理彼此相似的现象必定具有数值相同的相似准则。a.几何相似b.环境相似c.性能相似0.3仿真技术及其重要性性能相似相似性原理彼此相似的现象必定具有数值相同的相似准则。0.3仿真技术及其重要性仿真利用相似性原理,借助实验模型或计算机软件对所研究的对象进行分析。利用计算机软件进行仿真是目前仿真分析中的主要方法。应用软件应用软件计算机外围设备设计者硬件键盘、鼠标用户结果存储器显示器绘图打印系统软件0.3仿真技术及其重要性仿真技术的应用虚拟现实（VR）虚拟现实是利用电脑

6、模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。关键之处:感知设备,表现装置三大特点：沉浸(Immersion),交互(Interaction),想象(Imagination)0.3仿真技术及其重要性虚拟现实示意图3仿真技术的应用虚拟现实(VR)0.3仿真技术及其重要性仿真技术的应用虚拟现实（VR）感知设备0.3仿真技术及其重要性仿真技术的应用虚拟现实（VR）表现装置0.3仿真技术及其重要性仿真技术的应用虚拟样机虚拟现实仿

7、真技术0.3仿真技术及其重要性仿真技术的应用虚拟样机虚拟制造0.3仿真技术及其重要性仿真技术的应用虚拟样机虚拟环境0.3仿真技术及其重要性仿真技术的应用工程应用车辆肇事仿真0.3仿真技术及其重要性仿真技术的应用工程应用飞行器设计0.3仿真技术及其重要性仿真技术的应用工程应用联合仿真0.3仿真技术及其重要性仿真常用的工具软件ADAMS(AutomaticDynamicAnalysisofMechanicalSystems)运动学、动力学、机电一体化系统仿真AMESim流体、机械、电磁以及控制等复杂系统建模和仿真PSPI

8、CE/protel直流/交流电路、瞬态特性优化设计、数字模拟混合电路、电路绘图——仿真一体化ANSYS结构、热、流体、电磁和声学运用有限元分析软件MATLAB以科学计算见长的多用途仿真软件，尤其适用于机电系统的动力学仿真，是本课程主要学习的软件。0.3仿真技术及其重要性仿真技术的发展趋势在硬件上，基于多CPU的并行处理技术的全数字仿真技术将有效