連續(xù)系統(tǒng)建模與仿真

第1章 概論
　1.1 系統(tǒng)、模型與仿真
　1.2 基于相似理論的系統(tǒng)仿真
　1.3 系統(tǒng)仿真的類型
　1.4 仿真科學與技術(shù)的發(fā)展沿革
　1.5 仿真技術(shù)的應用
　1.6 系統(tǒng)仿真的一般步驟
　1.7 小結(jié)
第1篇 系統(tǒng)建模篇
　第2章 集中參數(shù)系統(tǒng)的建模
　 2.1 概述
　 2.1.1 模型形式化
　 2.1.2 建模方法學
　 2.2 連續(xù)時間系統(tǒng)的建模
　 2.2.1 連續(xù)時間系統(tǒng)模型的描述
　 2.2.2 連續(xù)時間系統(tǒng)基于機理的建模
　 2.2.3 模型參數(shù)的可辨識性
　 2.2.4 外部模型到內(nèi)部模型的變換
　 2.2.5 系統(tǒng)狀態(tài)初始值的變換
　 2.2.6 面向結(jié)構(gòu)圖的模型變換
　 2.3 離散時間系統(tǒng)及連續(xù)離散混合系統(tǒng)的建模
　 2.3.1 離散時間系統(tǒng)模型的描述
　 2.3.2 連續(xù)離散混合系統(tǒng)模型描述
　 2.3.3 連續(xù)離散混合系統(tǒng)的建模
　 2.4 模型的可信性
　 2.4.1 模型的校核、驗證與確認
　 2.4.2 系統(tǒng)的同態(tài)與同構(gòu)
　 2.4.3 模型的校核與驗證方法
　 2.5 小結(jié)
　第3章 計算機輔助建模
　 3.1 概述
　 3.2 計算機輔助結(jié)構(gòu)建模
　 3.2.1 結(jié)構(gòu)模型
　 3.2.2 解釋結(jié)構(gòu)建模
　 3.3 電路系統(tǒng)的模型設(shè)計
　 3.3.1 電路系統(tǒng)模型
　 3.3.2 電路系統(tǒng)的拓撲
　 3.3.3 改進結(jié)點法
　 3.4 多體系統(tǒng)的計算機輔助建模
　 3.4.1 多體系統(tǒng)
　 3.4.2 多體系統(tǒng)建模的基本概念
　 3.4.3 多體系統(tǒng)的拓撲構(gòu)型
　 3.4.4 多剛體系統(tǒng)的運動學建模
　 3.4.5 多剛體系統(tǒng)的動力學建模
　 3.5 小結(jié)
　第4章 模型簡化技術(shù)
　 4.1 概述
　 4.2 狀態(tài)空間描述的模型簡化技術(shù)
　 4.2.1 狀態(tài)集結(jié)法
　 4.2.2 模態(tài)集結(jié)法
　 4.2.3 攝動法
　 4.3 傳遞函數(shù)描述的模型簡化技術(shù)
　 4.3.1 Pade逼近法
　 4.3.2 連分式法
　 4.3.3 結(jié)合勞斯判據(jù)的混合方法
　 4.4 小結(jié)
　第5章 分布參數(shù)系統(tǒng)的建模0
　 5.1 概述
　 5.2 建模原理
　 5.2.1 場變量與場參數(shù)
　 5.2.2 建模方法學
　 5.3 橢圓型偏微分方程
　 5.4 拋物型偏微分方程
　 5.5 雙曲型偏微分方程
　 5.6 彈性力學方程1
　 5.6.1 雙調(diào)和方程1
　 5.6.2 有限元法的彈性力學基本方程1
　 5.6.3 彈性力學基本方程的笛卡兒張量描述
　 5.7 小結(jié)
第2篇 系統(tǒng)仿真篇
　第6章 數(shù)值積分法仿真
　 6.1 連續(xù)系統(tǒng)離散化原理
　 6.2 龍格-庫塔法
　 6.2.1 龍格-庫塔法的基本原理
　 6.2.2 龍格-庫塔法的誤差估計及步長控制
　 6.2.3 實時龍格-庫塔法
　 6.3 線性多步法
　 6.3.1 線性多步法的基本原理
　 6.3.2 線性多步法的誤差分析
　 6.3.3 關(guān)于變步長的討論
　 6.4 穩(wěn)定性分析
　 6.5 小結(jié)
　第7章 離散相似法
　 7.1 時域離散相似法
　 7.1.1 基本原理
　 7.1.2 狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的計算
　 7.1.3 增廣矩陣法
　 7.2 面向結(jié)構(gòu)圖的非線性系統(tǒng)仿真
　 7.2.1 典型線性動態(tài)環(huán)節(jié)φ(T),φm (T), φ(T)的計算
　 7.2.2 常用非線性環(huán)節(jié)計算子程序
　 7.2.3 非線性系統(tǒng)離散相似法仿真程序CSS02.C
　 7.3 頻域離散相似法
　 7.3.1 替換法
　 7.3.2 根匹配法
　 7.3.3 可調(diào)整積分法
　 7.4 采樣控制系統(tǒng)仿真
　 7.4.1 采樣控制系統(tǒng)
　 7.4.2 采樣周期與仿真步距
　 7.4.3 純延遲環(huán)節(jié)的仿真模型
　 7.4.4 采樣控制系統(tǒng)仿真舉例
　 7.5 小結(jié)
　第8章 病態(tài)系統(tǒng)仿真
　 8.1 病態(tài)系統(tǒng)的定義
　 8.2 線性病態(tài)系統(tǒng)仿真
　 8.3 一般連續(xù)病態(tài)系統(tǒng)仿真
　 8.3.1 吉爾（Gear）法
　 8.3.2 單步多值法
　 8.3.3 病態(tài)探測與誤差估計
　 8.3.4 半隱式龍格－庫塔法
　 8.3.5 多幀速算法
　 8.4 間斷特性的仿真建模
　 8.4.1 條件函數(shù)零點搜索法
　 8.4.2 平均值法
　 8.4.3 間斷點估計法
　 8.5 小結(jié)
　第9章 控制系統(tǒng)建模與仿真舉例
　 9.1 引言
　 9.2 機械諧振分析
　 9.3 系統(tǒng)建模
　 9.3.1 單電機驅(qū)動的雷達伺服系統(tǒng)
　 9.3.2 雙電機驅(qū)動的雷達伺服系統(tǒng)
　 9.3.3 隨動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
　 9.4 仿真設(shè)計
　 9.4.1 線性系統(tǒng)的仿真設(shè)計
　 9.4.2 考慮非線性及小時間常數(shù)的仿真設(shè)計
　 9.4.3 非線性系統(tǒng)的仿真實驗設(shè)計
　 9.5 仿真結(jié)果分析
　 9.6 小結(jié)
　第10章 連續(xù)系統(tǒng)仿真語言
　 10.1 發(fā)展沿革
　 10.2 MATLAB簡介
　 10.2.1 MATLAB的發(fā)展歷程
　 10.2.2 MATLAB的系統(tǒng)構(gòu)成
　 10.2.3 MATLAB 工具箱
　 10.2.4 MATLAB 7.0Simulink 6.0的特點
　 10.3 MATLAB的系統(tǒng)建模
　 10.3.1 線性連續(xù)系統(tǒng)Simulink的描述
　 10.3.2 線性離散時間系統(tǒng)Simulink的描述
　 10.3.3 連續(xù)－離散時間混合系統(tǒng)Simulink的描述
　 10.4 MATLAB仿真建模技術(shù)
　 10.4.1 連續(xù)系統(tǒng)的仿真建模
　 10.4.2 離散時間系統(tǒng)與連續(xù)-離散時間混合系統(tǒng)的仿真建模
　 10.4.3 間斷點及代數(shù)環(huán)的仿真建模
　 10.5 MATLAB模塊化集成技術(shù)
　 10.5.1 數(shù)據(jù)驅(qū)動模型
　 10.5.2 子系統(tǒng)集成
　 10.5.3 MATLAB的典型子系統(tǒng)
　 10.6 小結(jié)
　第11章 分布參數(shù)系統(tǒng)仿真
　 11.1 概述
　 11.2 差分法原理
　 11.2.1 對流方程差分法
　 11.2.2 差分格式的相容性、收斂性及穩(wěn)定性
　 11.3 典型分布參數(shù)系統(tǒng)的差分法
　 11.3.1 擴散方程的菱形法及跳點法
　 11.3.2 對流方程的耗散中心差公式
　 11.3.3 橢圓方程的差分法
　 11.4 線上求解法
　 11.5 有限元方法原理
　 11.5.1 微分方程的等效積分形式與加權(quán)余量法
　 11.5.2 三角形單元的有限元格式
　 11.5.3 基于最小位能原理的有限元方程
　 11.5.4 廣義坐標有限元法的一般格式
　 11.6 小結(jié)
　第12章 并行與分布仿真
　 12.1 概述
　 12.2 并行仿真
　 12.2.1 并行仿真的基本概念
　 12.2.2 并行處理原理及并行仿真算法
　 12.2.3 面向微分方程的并行仿真
　 12.2.4 并行仿真任務(wù)的劃分
　 12.2.5 并行仿真的實現(xiàn)
　 12.3 分布交互式仿真
　 12.3.1 分布交互式仿真的發(fā)展
　 12.3.2 分布交互式仿真的基本原理
　 12.4 基于高層體系結(jié)構(gòu)的仿真
　 12.4.1 HLA體系結(jié)構(gòu)
　 12.4.2 HLA標準
　 12.4.3 HLA運行支撐環(huán)境RTI
　 12.5 并行與分布仿真的進展
　 12.5.1 可擴展建模與仿真框架（XMSF）
　 12.5.2 面向服務(wù)框架
　 12.5.3 仿真網(wǎng)格
　 12.6 小結(jié)
附錄A 實驗內(nèi)容及其源程序
附錄B 縮寫詞
參考文獻