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计算机仿真技术国内外研究现状

时间:2022-08-21 17:06来源:毕业论文
所谓仿真,就是利用模型重复实现在实际系统中发生的本质过程,并且通过对模型系统的实验来研究存在的或处在设计中的系统,仿真又称模拟。这里所指的模型包括物理模型和数学模
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所谓仿真,就是利用模型重复实现在实际系统中发生的本质过程,并且通过对模型系统的实验来研究存在的或处在设计中的系统,仿真又称模拟。这里所指的模型包括物理模型和数学模型,静态模型和动态模型,连续的和离散的各种模型。所指的系统也非常广泛,包括电气、机械、化工、水力、热力等工程类系统,也包括社会、经济、生态、管理等社会类系统。仿真技术是利用相似原理,结合系统技术、信息技术及其他相关应用领域有关的专业技术。当所研究的系统造价昂贵、实验的危险性大或需要很长的时间才能了解系统参数变化所引起的后果时,仿真是一种特别有效的研究手段。仿真的重要工具是计算机。以此为基础,以各种设备产生的物理效应和计算机仿真软件作为工具,利用仿真模型对假想的和现实的系统进行相关研究试验的一门综合性很强的技术。仿真技术综合集成了计算机技术、网络技术、图像图形技术、多媒体技术、信息工程、信号处理、控制工程技术等多个相关领域的知识。仿真与数值计算、求解方法的区别在于它首先是一种实验技术。仿真的过程包括建立仿真模型和进行仿真实验两个主要的步骤[6]。83381

伴随着计算机的产生和自上世纪九十年代以来计算机技术的高速发展,以及已经从本世纪开始的信息,计算机的硬件制造水平成倍提高数据处理速度成倍地增长,功能强大,运用灵活的软件不断被开发。二十世纪初仿真技术已经得到了应用。例如在小型水利实验室中建立了水利模型,进行了水利学方面相关的研究。四十到五十年代航空航天技术和核能技术的发展带动了仿真技术的发展。六十年代计算机技术的发展猛进,给仿真技术带来了先进的工具,加快了仿真技术的发展。论文网

使用计算机技术实现对系统的仿真研究不但灵活、方便,而且拥有很好的经济性。正因如此,计算机仿真技术在仿真技术中占据有很重要的地位,五十年代初,连续系统的仿真研究中的绝大部分是在模拟计算机上完成的。五十年代中,人们逐渐开始使用数字计算机进行数字仿真。计算机仿真技术因此开始向模拟计算机仿真技术和数字计算机仿真技术的两个方向不断发展。在模拟计算机仿真技术中增加了模拟存储功能和逻辑控制之后,又研制出了混合模拟计算机仿真技术和把数字计算机和混合模拟计算机联合在一起的混合计算机仿真技术。在不断发展仿真技术的过程中已经研制出大量仿真语言和大量仿真程序包。七十年代中后期,还研制成功了专门使用的全数字并行的仿真计算机[5]。

我国在仿真技术的研究与应用也起步较早,近半个世纪以来,发展迅速。上世纪五十年代,在自动控制方面率先使用了仿真技术,在采用模拟计算机和方程建模的数字仿真上获得了广泛的使用,同期应用我国自行研制的三轴模拟转台的自动飞行控制系统的半实物仿真实验已开始应用于飞机、导弹的工程的研究中。采用仿真技术使我国最初的大型客机的设计和研制周期时间缩短了百分之二十。六十年代,在开展连续系统仿真的同时,已经开始了对离散事件的仿真系统(例如企业管理、交通管理)进行的研究[6]。七十年代,我国自行研制的训练仿真器获得迅猛的发展,我国自行设计的飞机模拟器、舰船模拟器、火力发电机组仿真培训系统、化工生产过程仿真培训系统、轨道机车培训仿真系统、装甲坦克车模拟器、民用小型汽车模拟器等相继研制成功,并具备了一定的市场规模,在专业技术人员的操作培训中起到了很关键的作用。八十年代,我国又自主建立了一批高水平、大规模的半实物仿真系统,如利用射频制导的导弹半实物仿真模拟系统、利用红外线制导的导弹半实物仿真系统、军事歼击机飞行模拟器、歼击机半实物仿真系统、大型驱逐舰半实物仿真系统等,这些半实物仿真系统在我国武器自主研制过程发挥了关键的作用[6]。不但节省大量经费和燃料,而且不会受到场地条件和天气气象条件的限制。在此之外,在模拟器上还可以设置一些在平时训练中无法设置的故障,培养操作人员应付故障的能力,训练仿真器所独有的安全性是仿真技术的另外一个重要优点[7]。九十年代,我国又开始对分布式交互仿真、虚拟现实等先进仿真系统及其应用进行了相关的研究,开展实施了复的杂较大规模仿真系统,由单个武器平台的性能仿真发展为多武器平台联合作战条件下的对抗仿真[8]。 计算机仿真技术国内外研究现状:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_98289.html

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