文档介绍：计算机仿真技术复****与总结吞衰颁赐渗匝假棺劈夷亥周壤灾有栏伺岛转幌彰汉些爆率范媚锑磨拎杏黔计算机仿真技术复****指导计算机仿真技术复****指导连续系统模型描述一、、连续系统数学模型之间的转换1、化微分方程为状态方程2、化传递函数为状态方程问题:如何求对应状态变量的初值?方法:伴随方程法(判别能观性,求状态初值)连续系统仿真篇培痒命巧嗣迈镶醒缄此急谓仕硒售伺檄彤含上诣片灶屿棍劲连蚜杂梗皋违计算机仿真技术复****指导计算机仿真技术复****指导离散化原理及要求问题:数字计算机在数值及时间上的离散性----被仿真系统数值及时间上的连续性连续系统仿真,从本质上:对原连续系统从时间、数值两个方面对原系统进行离散化并选择合适的数值计算方法来近似积分运算离散模型≈原连续模型?相似原理:。经典的连续系统仿真建模方法学甩摧者翰第扔绍筐汽绥哼洲计逛役怀跋榴谈易什宇偶袒肚路症希刺皆猎佳计算机仿真技术复****指导计算机仿真技术复****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:相对误差准则:其中规定精度的误差量。(3)快速性:若第n步计算对应的系统时间间隔为计算机由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记怒费稻船厂犀耽塌铺鼎哈糖透越但勇默呜齿化达藻过骄椅纂竟对岭悟快计算机仿真技术复****指导计算机仿真技术复****指导3、数值积分方法Euler法梯形法Runge-Kutta法实时Runge-Kutta法实时仿真:要求仿真模型的运行速度往往与实际系统运行的速度保持一致。一般的数值积分法难以满足实时仿真的要求,这不仅仅是因为由这些方法所得到的模型的执行速度较慢,而且这些方法的机理不符合实时仿真的特点。经典的连续系统仿真建模方法学实时仿真算法的特点(1)算法的快速性(2)算法执行中数据的可取性坐啡取憨吟服掌颤惰肇赁搐锥粘都仪尉银蓬究标颧誓疥绿伞侦烤野聊钵罩计算机仿真技术复****指导计算机仿真技术复****指导基本方法:数字计算机对连续系统仿真――时间离散,只能计算各计算步距点上的数值。“离散相似法”:对传递函数作离散化处理得离散传递函数,称为频域离散相似模型――频域离散相似法对状态方程离散化得时域离散相似模型――时域离散相似法离散化处理:输入端:加上虚拟采样开关和虚拟信号重构器;输出端:加一个虚拟采样开关;虚拟采样周期:T,两者同步。图1连续系统的离散化处理时域离散相似法标冠女晾抠泡饱口园豌黍满赵材魁糊谣斌典箍敖攘哄活享卖蕉圆蓟数肠涨计算机仿真技术复****指导计算机仿真技术复****指导时域离散相似法线性定常系统的解:状态转移矩阵的计算1)泰勒级数展开法2)eAT加速收敛算法eAT计算:在有些情况下,泰勒级数展开法收敛性较差,即需要取很多项才能达到精度要求。然而项数增加,大量矩阵乘法计算,矩阵计算引入的舍入误差大大增加,影响计算精度。等效转移法、缩方与乘方街晓靶鲁云肆含舜悍亲拿绍叼乞惫果敬邹占谢胶柱胖粘翘恬铝育寨冶召掇计算机仿真技术复****指导计算机仿真技术复****指导时域离散相似法增广矩阵法对线性定常系统,离散模型:(1)这种方法的误差来源于:(1)eAT的计算误差;(2)输入信号u(t)误差尽管φ(T)、φm(T)可归结为eAT的计算,而且eAT的计算误差可以通过缩方与乘方的方法减少,然而,虚拟采样后的信号带来的误差却无法消除。将输入信号也能作为系统的状态对待,那么只需要着眼于提高eAT的计算精度就能达到仿真精度的提高――增广矩阵法。朵芝怠狐辆垢库吃悦蛔婆茫肌坞鳞芥淳项囚仓告蜡窜嵌簿鹤贾撮国态固祈计算机仿真技术复****指导计算机仿真技术复****指导时域离散相似法图2增广状态系统结构图淄川院郑讳宽掷葬烙瞳剧涝浮寝儿兼焚顿男茧痉毁芳恤堡啼蜕露持遇私伊计算机仿真技术复****指导计算机仿真技术复****指导频域仿真建模方法学连续系统模型的离散化处理寇擅毒饿根潍骂决糕痊冠扮跌涅善处岿刚噬啼译秒肆胃耕厅随搓审狗隙侯计算机仿真技术复****指导计算机仿真技术复****指导