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控制系统CAD 第1章 绪论

来源:用户分享 时间:2025/8/26 17:25:05 本文由loading 分享 下载这篇文档手机版
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缺点:造价高,周期较长(系统成形后难以修改系统结构) 数学仿真:在计算机上对数学模型进行实验研究(性能相似) 优点:方便、快捷、灵活、经济;

缺点:数学模型不易建立,且受计算机配置的影响较大(速度、精度等)

数学-物理仿真(混合仿真):将系统的物理模型和数学模型以及部分实物有机地组合在一起进行实验研究。 ? 对系统中比较简单的部分或对其规律比较清楚的部分建立数学模型,并在计算机上加以实现

? 对比较复杂的部分或对规律尚不十分清楚的系统,其数学模型的建立比较困难,则采用物理模型或实物 ? 仿真时将两者连接起来完成整个系统的实验 (2)

按计算机类型划分:

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模拟仿真:采用数学模型,在模拟计算机上进行的仿真实验。模拟计算机本质上是一种通用的电气装置,这是50

-60年代普遍采用仿真设备。将系统数学模型在模拟机上加以实现并进行实验称为模拟机仿真。(早期的仿真手段,现在已基本淘汰)

优点:描述连续系统的动态过程较自然、逼真,仿真速度极快,失真小 缺点:受元件性能的影响,仿真精度低,对采样系统仿真困难,仿真过 程的自动化程度低

数字仿真:采用数学模型,在数字计算机上借助数值计算方法所进行的仿真实验。优点:方便,精度高

缺点:受限于系统建模技术,即系统数学模型不易建立 3)

按时间变化划分:

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连续系统仿真:系统的输入输出信号均为时间的连续函数,可用一组数学表达式来描述,如微分方程、状态方程 离散事件系统仿真:系统的状态变化只是在离散时刻发生,且由某种随机事件驱动。例如飞机订票系统等。这类

系统结构复杂,很难用数学方程式描述,多采用概率统计和随机过程理论来处理。

本书只讨论非离散事件系统的仿真!

采用计算机来实现控制系统仿真的过程有以下几个方面: (1) (2) (3) (4)

根据仿真目的确定仿真方案 建立系统的数学模型 建立系统的仿真模型 编写仿真程序

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(5) 进行仿真实验 (6)

仿真结果分析

系统仿真的一般步骤 建模与形式化: 确定模型的边界, 模型进行形式化处理 仿真建模:

选择合适的算法,

算法的稳定性、计算精度、计算速度 程序设计:

将仿真模型用计算机能执行的程序来描述

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