設(shè)計(jì)仿真的模型

仿真模型是被仿真對(duì)象的相似物或其結(jié)構(gòu)形式。它可以是物理模型或數(shù)學(xué)模型。但并不是所有對(duì)象都能建立物理模型。例如為了研究飛行器的動(dòng)力學(xué)特性，在地面上只能用計(jì)算機(jī)來(lái)仿真。為此首先要建立對(duì)象的數(shù)學(xué)模型，然后將它轉(zhuǎn)換成適合計(jì)算機(jī)處理的形式，即仿真模型。具體地說(shuō)，對(duì)于模擬計(jì)算機(jī)應(yīng)將數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)換成模擬排題圖；對(duì)于數(shù)字計(jì)算機(jī)應(yīng)轉(zhuǎn)換成源程序。

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設(shè)計(jì)仿真應(yīng)用和效益

仿真技術(shù)得以發(fā)展的主要原因，是它所帶來(lái)的巨大社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。50年代和60年代仿真主要應(yīng)用于電力、化工以及其他工業(yè)過(guò)程控制等工程技術(shù)領(lǐng)域。在工業(yè)方面，采用仿真技術(shù)使大型客機(jī)的設(shè)計(jì)和研制周期縮短20%。利用飛行 [3] 仿真器在地面訓(xùn)練飛行員，不僅節(jié)省大量燃料和經(jīng)費(fèi)（其經(jīng)費(fèi)僅為空中飛行訓(xùn)練的十分之一），而且不受氣象條件和場(chǎng)地的限制。此外，在飛行仿真器上可以設(shè)置一些在空中訓(xùn)練時(shí)無(wú)法設(shè)置的故障，培養(yǎng)飛行員應(yīng)付故障的能力。訓(xùn)練仿真器所特有的安全性也是仿真技術(shù)的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)。在工業(yè)方面，采用仿真實(shí)驗(yàn)代替實(shí)彈試驗(yàn)可使實(shí)彈試驗(yàn)的次數(shù)減少80%。在電力工業(yè)方面采用仿真系統(tǒng)對(duì)he電站進(jìn)行調(diào)試、維護(hù)和排除故障，一年即可收回建造仿真系統(tǒng)的成本?，F(xiàn)代仿真技術(shù)不僅應(yīng)用于傳統(tǒng)的工程領(lǐng)域，而且日益廣泛地應(yīng)用于社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生物等領(lǐng)域，如交通控制、城市規(guī)劃、資源利用、環(huán)境污染防治、生產(chǎn)管理、市場(chǎng)預(yù)測(cè)、世界經(jīng)濟(jì)的分析和預(yù)測(cè)、人口控制等。對(duì)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)等系統(tǒng)，很難在真實(shí)的系統(tǒng)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。因此，利用仿真技術(shù)來(lái)研究這些系統(tǒng)就具有更為重要的意義。

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設(shè)計(jì)仿真發(fā)展方向

在仿真硬件方面，從60年代起采用數(shù)字計(jì)算機(jī)逐漸多于模擬計(jì)算機(jī)?；旌嫌?jì)算機(jī)系統(tǒng)在70年代一度停滯不前，80年代以來(lái)又有發(fā)展的趨勢(shì)，由于小型機(jī)和微處理機(jī)的發(fā)展，以及采用流水線原理和并行運(yùn)算等措施，數(shù)字仿真運(yùn)算速度的提高有了新的突破。例如利用超小型機(jī) VAX 11-785和外圍處理器AD-10聯(lián)合工作可對(duì)大型復(fù)雜的飛行系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真。在仿真軟件方面，除進(jìn)一步發(fā)展交互式仿真語(yǔ)言和功能更強(qiáng)的仿真軟件系統(tǒng)外，另一個(gè)重要的趨勢(shì)是將仿真技術(shù)和人工智能結(jié)合起來(lái)，產(chǎn)生具有系統(tǒng)功能的仿真軟件。仿真模型、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的規(guī)模和復(fù)雜程度都在不斷地增長(zhǎng)，對(duì)它們的有效性和 置信度的研究將變得十分重要。同時(shí)建立適用的基準(zhǔn)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估的工作也日益受到重視。

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