分集技术的仿真

分集技术的仿真
分集技术的仿真

分集技术的仿真

信工012 (010560)殷晓康

摘要本文的目的在于设计并运行仿真,从而得到各种微波分集技术的统计特性。我们的系统模型包括一系列由产生随机过程来模拟的Rayleigh衰减分支。我们使用一个专门的组合技术使来自这些分支的信号组合起来,然后在特定的传输方案下作为结果的信噪比被转换为比特误差概率(或者损耗概率),这个瞬时的误码率既可以取平均后画图,也可以用于模拟的链路层用于介绍编码信息流中的数据误差。这个模拟的链路层接收数据,根据外围缓冲器和输出误码产生随机误差。

目的是用标准方式设计仿真的框架,从而在几乎不要替换相关模型的情况下对不同的分级技术或者传输放案进行仿真。仿真过程假定各个分支接收到独立的衰减路线并且与各自的来源无关(即,空间,时间或者频率分集)

这个项目的范围主要涉及分集技术的仿真,尤其是对任意结合算法仿真的能力。如何使用GSC和PMSC加以例证,后文将会详述。

系统模型

系统模型如Figure 1所示:

Figure 1: 系统模型

链路层模型

一个简单链路层模型的建立能够在引入根据二进误码率和它纠错能力 (得到的)错误之后在所有二进时间取得比特误差的概率并且输入数据和输出中可能出现的错误数据。这个模型有可能被用于更高层面的通信节点之间数据包传输的仿真。

Rayleigh 包络的产生

分支平均信噪比被用于计算被插入Rayleigh包络产生模块的Rayleigh分布参数alpha。这个模块带有alpha参数的分布式Rayleigh随机样本,这些样本通过使用插补和假定一个多普勒频率Fd被用于构建随机过程。

伪随机多选择合成器 (PMSC)

这项技术使我们自己的发明并且已经能简单的,价格低廉并且速度很快的用硬件实现,并且比简单的合成器有更好的性能。选择合成器和GSC的比较运转需要在硬件成本和速度上又很大花费,然而MRC需要瞬时分支增义。PMSC只需要一个比较器在PN序列产生器的帮助下在某种程度上达到接近GSC的性能。这个设计的解释如下。

选中M个分支中的m个以1为增义赋给gamma_sigma。这个值被保存在寄存器中,并与下一个间隔的gamma_sigma进行比较。如果新的值比原来的值小,分支选择将被改变。另外m个支路将被随机选中这个选择利用PN产生器在硬件上很快捷简单地实现(如图所示)。这种新型的选择器的目的是在有结合信噪比的情况下选择比原先更好的一系列分支。他并不能提供更好的信噪比,我们不停切换直至我们找到一中选择可以提供一个平稳增加的信噪比。我们仔细考察这个选择直到它不再是一个好的选择(比如组合输出开始减少),这时我们重新切换。这个方案对于选定一个好的分支选择是很有效的,并且有调节和适应的潜能,例如选择一些最佳性能的比较差异,时钟速度(更新速度与系统时钟比较)的偏移。尽管这个方案有不需要外在的设备或者

内在的估算的门限值(选择保持方案需要的),在这种条件下PMSC的确是有帮助的。这个阈值可以被用于作为一个附加的标准用于下一次选择。包括这些调节的分析由于时间紧迫尚未进行,但在下一此的研究中回进行尝试。尽管对同样的M和m,PMSC所表现出来的性能不如GSC,比性能更能吸引人的是其算法和设备的别致与简易。

Figure 2: 合成器设计

结果

所有的分集技术都是用4个分支(M=4)。在GSC和PMSC的情况下,m=2,m 是2种不同方案中从M中选择的分支数。

损耗量概率

前4幅图比较了有MRC的结合技术的损耗量概率。分析结果图线的一致性显示了MRC是最佳的结合技术。4个技术性能排序为:SC,PMSC,GSC,EGC。

下面的图表比较了PMSC和GSC.仿真结果显示PMSC下落介于SC和GSC之间。

分析结果的比较

所有的图形都基本上与EE359course reader的分析结果一致。在GSC的情况下,图像也遵循标准的起源。一些轻微的偏离是由于使用的采样点数。更多点数的仿真将会是结果更为接近。

结论

使用MATLAB进行了许多分集技术的仿真。其中包括选择合成器(SC),等增益合成器(EGC),最大比率合成器(MRC),和两种新技术,叫做通用选择合成器(GSC)和伪随机多选择合成器(PMSC)。

结果被用于对不同的方案描绘损耗概率.结果被用于和closed form中的分析表达比较,并发现具有一致性。

仿真一般性的和计算的功效,使他们成为测试理论结果和多种应用的强有力的方

式。

流程工业综合自动化系统的仿真技术及其应用

流程工业综合自动化系统的仿真技术及其应用 作者:章建栋,冯毅萍,荣冈来源:互联网2010-06-29 0人 分享此文 分析了该集成仿真技术面临的关键问题,包括多分辨率建模技术,分布式集成仿真技术标准和集成仿真平台,以及可视化仿真技术等,最后探讨了仿真技术未来的发展方向。 0 引言 面对全球激烈的商业竞争,流程工业企业纷纷通过提高产品质量、降低运营成本和缩短交货期等手段来提升自己的竞争力。在这个过程中,计算机集成制造系统(Computer Integrated Manufacturing System,CIMS)受到高度重视,不少学术机构对此进行了研究,并提出了不同的CIMS体系结构,比较典型的有:欧共体EsPRIT的计算机集成制造开放系统体系结构(Computer Integrated Manufacturing Open System Archltecture,CIM-OSA)、普渡大学的普渡企业参考体系结构(Purdue Enterprise Reference Archltecture,PERA),以及美国先进制造研究中心(Advanced Manufacturing Research,AMR)的企业资源规划(Enterprise Resource Planning,ERP)/制造执行系统(Manufacturing Executive System,MES)/过程控制系统(Process Control system,PCS)三层企业集成体系结构(如图1)。其中,AMR的三层企业集成体系结构已成为当今西方先进工业国家流程工业综合自动化系统理论和产品的主流框架,并在实际应用中取得了显著的效益。 在ERP/MES/PCS三层企业集成体系结构中,PCS层通过可编程逻辑控制器(Programmable Logic controllcr,PLC)、集散控制系统(Dlstributed Control system,DCS)或现场总线控制系统,负责对生产设备进行自动控制,对生产过程实时监控;MES层通过生产调度、生产统计、成本控制、物料平衡和能源管理等应用系统来组织生产,并对PCS 层和ERP层的信息进行采集、传递和加工处理;ERP层主要根据企业的人、财、物的总结状况和产、供、销各环节的信息,对生产进行合理有效的计划和组织,使生产经营协调有序进行,并对企业战略计划进行决策。在对上述各层次应用的研究中,仿真技术发挥了巨大的 作用。 事实上,随着现代流程工业日趋大型化、复杂化和自动化,系统的模型化与仿真已成为过程系统工程领域的重要研究内容,并成为进行设备参数设定、控制系统设计、生产预测分析、决策支持优化,以及员工培训等活动不可或缺的一门技术,而计算机技术的不断发展,更是推动了仿真技术的广泛应用。现在,企业迫切需要通过仿真技术来提高自身的竞争能力,能否有效应用仿真,将成为决定企业成败的关键因素之一。 从AMR对各层次的定义可以看出,每一层的研究对象有着很大的差异,PCS层关注生产设备,MES层着眼于生产过程,而ERP则考虑制造企业的整个产供销过程。这造成了不同层次的应用研究对仿真的需求各不相同,并使得仿真技术在不同层次的表现形式也有所差别。本文以ERP/MES/PCS三层企业集成体系结构为基础,对典型的流程工业企业——石化生产企业在这三个层次中的仿真应用,以及ERP/MES/PCS一层集成仿真技术进行总结和综述,指出流程r业仿真应用的发展方向。 1 过程控制系统层中的仿真

计算机仿真技术的应用与发展趋势1

计算机仿真技术的应用与发展趋势 摘要 在制造企业产品设计和制造的过程中,计算机仿真一直是不可缺少的工具,它在减少损失、节约经费、缩短开发周期、提高产品质量等方面发挥了巨大作用。从发展的历程来看,仿真技术应用的领域空前的扩大,已从传统的制造领域(生产计划制定、加工、装配、测试)扩展到产品设计开发和销售领域。而与网络技术结合所带来的仿真的分布性、与图形和传感器技术相结合所带来的仿真的交互性、以及仿真技术应用的集成化,是仿真技术在制造业中应用的新趋势。按照仿真技术应用的对象不同,可将制造业中应用的仿真分为四类:面向产品的仿真;面向制造工艺和装备的仿真;面向生产管理的仿真;面向企业其它环节的仿真。本文将从以上四个方面,介绍计算机仿真在制造业中的具体应用。本文最后说明了虚拟现实和拟实制造的概念,作为计算机仿真在制造业中应用的展望。 绪论 计算机仿真技术是以多种学科和理论为基础,以计算机及其相应的软件为工具,通过虚拟试验的方法来分析和解决问题的一门综合性技术。计算机仿真(模拟)早期称为蒙特卡罗方法,是一门利用随机数实验求解随机问题的方法。其原理可追溯到1773年法国自然学家G.L.L.Buffon为估计圆周率值所进行的物理实验。根据仿真过程中所采用计算机类型的不同,计算机仿真大致经历了模拟机仿真、模拟-

数字混合机仿真和数字机仿真三个大的阶段。20世纪50年代计算机仿真主要采用模拟机;60年代后串行处理数字机逐渐应用到仿真之中,但难以满足航天、化工等大规模复杂系统对仿真时限的要求;到了70年代模拟-数字混合机曾一度应用于飞行仿真、卫星仿真和核反应堆仿真等众多高技术研究领域;80年代后由于并行处理技术的发展,数字机才最终成为计算机仿真的主流。现在,计算机仿真技术已经在机械制造、航空航天、交通运输、船舶工程、经济管理、工程建设、军事模拟以及医疗卫生等领域得到了广泛的应用。 1. 制造技术的发展历程 制造业(包括机械制造、电子制造、非金属制品制造、成衣制造以及各种型材制造等部类)是国民经济的支柱产业,其生产总值一般占各国国内生产总值的 20%~55% 。在各国的企业生产力构成中,制造技术的作用一般占 60% 左右。所以有的专家认为,世界上各个国家经济的竞争,主要是制造技术的竞争。随着经济技术的高速发展以及顾客需求和市场环境的不断变化,这种竞争日趋激烈,各国政府都非常重视对制造业的研究。 为了改进以 T (开发周期)、 Q (产品质量)、 C (开发成本)、 S (售后服务)、 E (环境污染程度)为主要衡量指标的产品及产品开发过程,美国在 80 年代末提出了包括系统总体技术、管理技术、设计制造一体化技术、制造工艺与装备技术、支撑技术五大技术群在内的先进制造技术( AMT : Advanced Manufacturing

虚拟仿真技术及其军事应用

虚拟仿真技术及其军事应用 作者 摘要:虚拟仿真技术是近年来系统仿真领域研究的热.氛问题,而且在军事领域有了广泛的应用。本文以庄拟现实技术为基础,具体讨论了虚拟现实技术在作战仿真中的应用,对虚拟作战仿真的研究进行了探讨。 关键词:虚拟仿真技术虚拟现实技术虚拟作战仿真 1. 引言 自从世界上出现第一台训练仿真系统(以1929 年美国空军飞机练习器-林克机为代表)以来,经过了以机电解算装置为主的仿真系统,以模拟计算机为主的仿真系统,以数字计算机为主的仿真系统等几个阶段,系统仿真技术得到逐步发展。特别是近十几年来,随着计算机技术的发展,系统仿真技术的发展也更加迅猛,而且在军事领域中的应用也越来越广泛。 虚拟现实(Virtual Reality 简记VR)技术是近年来系统仿真领域研究的热点,并且在很多行业开始有了实际应用。在军事领域,美国最早将虚拟现实技术应用于作战仿真。其研究人员在虚拟现实技术构造的数字化地形、地貌和敌情数据库上进行作战仿真和武器装备性能的评估。由于虚拟现实技术在军事领域有着广泛的应用前景,因此,美国军方始终把虚拟现实技术的研究与应用列于《国防部关键技术计划》中,并将虚拟现实技术视为建设21 世纪军队和培训21世纪人才以及发展新一代信息化战争武器装备的“革命性”手段。 目前,我军对作战仿真的研究日趋深人,但与先进的军事大国相比,仍存在不少差距。由于虚拟现实技术的出现极有可能为未来军事领域带来革命性的影响,因此我军应积极研究虚拟现实技术在作战仿真中的应用。本文以虚拟现实技术为基础,具体讨论虚拟作战仿真及其军事应用。2. 虚拟现实技术简介 2.1 虚拟现实技术的内涵 虚拟现实技术是80年代提出的一种新兴技术,它是将计算机技术、自动控制技术、系统工程方法、人工智能、仿真技术、多媒体技术、信息融合技术、立体影像技术、光电技术以及神经生物学、心理学和行为科学等诸多科学技术成果融合一体的崭新的人工合成的“虚拟环境”。 2.2虚拟现实技术的特征 虚拟现实技术创造的人机和谐仿真环境具有“沉浸-交互-构思”的基本特征。它利用并集成高性能的计算机系统和各类传感器,在多维信息空间创造一个使研究者处于具有身临其境的沉浸感,具有完善的交互作用能力,能帮助和启发构思的仿真信息环境。VR 的主要特征为: (1)多媒体感知性 在虚拟现实系统中,用户将感觉不到身体所处的外部环境而“融合”到虚拟世界中去,即指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。 (2)交互性 用户可以通过三维交互设备直接控制虚拟世界中的对象,并从虚拟环境中得到反馈信息。 (3)自主性 指虚拟现实系统中的物体可按各自的模型和规则自主运动,即指虚拟环境中物体依据客观规律动作的程度。 2.3 虚拟现实系统的分类 依据交互界面的不同,可将VR 系统分为下几种类型: (1)世界之窗(Window on World

计算机仿真技术及其应用_张锋

本栏目责任编辑:李桂瑾人工智能及识别技术 1引言 随着计算机技术和网络技术的飞速发展,计算机仿真技术和虚拟现实仿真在各行各业得到了广泛应用,使用计算机进行仿真的研究和应用也是如火如荼。计算机仿真[1](ComputerSimulation)又称计算机模拟[2](ComputerAnalogy),它是分析和研究系统运行行为、揭示系统动态过程和运动规律的一种重要手段和方法,是系统仿真[3]的一个重要分支。系统仿真就是建立系统的模型,并在模型上进行实验的过程。系统仿真技术实质上就是建立仿真模型并进行仿真实验的技术。因此,通俗的说,计算机仿真就是指在实体尚不存在、或者不易在实体上进行实验的情况下,对考察对象进行建模,然后通过计算机编程考察对象在系统参数以及内外环境条件改变的情况,达到全面了解和掌握考察对象特性的目的。 本文主要在介绍计算机仿真技术的基础上,谈谈计算机仿真技术的应用。 2计算机仿真技术 计算机仿真技术是一门利用计算机软件模拟实际环境进行科学实验的技术。它具有经济、可靠、实用、安全、灵活、可多次重复使用的优点,已经成为对许多复杂系统(工程的、非工程的)进行分析、设计、试验、评估的必不可少的手段。它是以数学理论为基础,以计算机和各种物理设施为设备工具,利用系统模型对实际的或设想的系统进行试验仿真研究的一门综合技术。 2.1计算机仿真的发展 计算机仿真技术主要是随着计算机技术、计算技术、图形图像技术、复杂系统建模技术和专业建模技术的发展而发展的。从历史上看,计算机仿真大致经历了四个发展阶段: (1)模型试验。最原始的仿真思想,其模型试验是基于物理模型进行的,缺乏柔性和精度。 (2)数字化仿真。采用计算机进行分析计算,但是计算结果表达局限于记录文件和图表上,缺乏直观形象。 (3)图像化仿真。大量采用丰富的图形图像技术来表达仿真结果,如三维图形。 (4)虚拟现实技术。不光采用三维图形技术表达计算结果,而 且采用特殊装置,如戴上三维数据头盔,触摸仪器等,使人有身临其境的效果。 2.2计算机仿真的步骤及技术核心一般计算机仿真的步骤为: (1)建立数据模型。建立数据模型主要是通过演绎法、 归纳法、综合集成法等分析方法,建立一个特定对象的有限边界的数学模型。要建立好数学模型,通常要考虑到特定对象仿真研究的预定目标和边界、先验知识(包括已被验证的定理、定律、理论和模型)、观测数据、特定领域专家的经验等因素。 (2)数学模型的实现,也称的数据模型的程序化。数学模型的实现包括两个方面的内容,即设计仿真算法及编制仿真程序。传统的模型程序化活动是一个十分繁琐和复杂的工作。由于大量算法的研究成果及软件技术的进步,目前对于某些特定领域,已能提供面向对象、可交互操作、具有自动编程能力和算法库的商品化产品,如:CSSL、CSMP、ACSL、SLMCRIPT、GPSS、SIMULA、SLAM、GASP、DYNAMO等。 (3)仿真实验。仿真实验(包括分析)是系统仿真另一个十分重要的活动,它主要是按照预先设置的实验方案来运行仿真模型,得到一系列的仿真结果。 目前,计算机仿真计算的关键技术主要包括: (1)面向对象的仿真[4](object-OrientedSimulation-OOS)。 其主要是将整个系统的功能设计和实现归属为对对象的操作及对象信息的彼此综合利用来实现,对象间信息的传送引起了系统的活动。 (2)分布交互仿真(DistributedInteractiveSimulation-DIS)。主要是通过计算机网络将分散在各地的仿真设备互连,构成时间与空间互相耦合的虚拟仿真环境。 (3)智能仿真(IntelligenceSimulation-IS)。主要是以知识为核心和人类思维行为作背景的智能技术,引入整个建模与仿真过程,构造各处基本知识的开发途径。是人工智能(如专家系统、知识工程、模式识别、神经网络等)与仿真技术(如仿真模型、仿真算法、仿真语言、仿真软件等)的集成化。(下转第238页) 收稿日期:2007-09-10 作者简介:张峰(1968-),男,甘肃省庆阳市人,上海铁道学院,工程师,研究方向:计算机应用。 计算机仿真技术及其应用 张锋 (烟台市芝罘区经济信息中心,山东烟台264000) 摘要:近年来,随着控制理论、计算技术、计算机科学与技术的发展,系统科学研究的深入,计算机仿真技术已经发展成为一门新的学 科。信息处理技术的突飞猛进,更使得仿真技术得到了迅速发展。 计算机仿真技术是分析和研究系统运行行为、揭示系统动态过程和运动规律的一种重要手段和方法。本文主要在介绍计算机仿真技术的发展、计算机仿真的仿真步骤以及仿真的核心技术的基础上谈谈计算机仿真技术的应用。 关键词:计算机仿真技术;仿真步骤;仿真应用中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1009-3044(2007)19-40233-01 ComputerSimulationTechnologyandItsApplications ZHANGFeng (YantaiZhifuEconomicInformationCenter,Yantai264000,China) Abstract:Inrecentyears,withcontroltheory,technology,computerscienceandtechnologydevelopment,thesystemofin-depthscientificresearch,computersimulationtechnologyhasbecomeanewdiscipline.Therapiddevelopmentofinformationprocessingtechnology,butalsomakessimulationtechnologyforfastdevelopment.Computersimulationtechnologyisanalyzedandstudiedthesystem'soperation,revealedthedynamicmovementoftheprocessandanimportantmeansandmethods.Thispaperintroducedcomputersimulationtechnologyinthedevelop-mentofcomputersimulationandthesimulationstepsimulationofthecoretechnologyonthebasisofcomputersimulationtechnologyapplica-tions. Keywords:ComputerSimulationTechnology;SimulationSteps;SimulationApplication 233

现代仿真技术的应用及其发展

东华理工大学信息工程学院 课程论文 课程:计算机仿真技术基础 题目:仿真技术的应用与发展 学生姓名: 学号: 班级:10204102 专业:计算机科学与技术 指导教师:谢小林 二零一三年六月四日

摘要 作为信息技术核心的计算机技术自其诞生之日起经历了60多年的发展,已广泛应用于国民经济和社会生活中。并与仿真技术相结合,形成了计算机仿真技术这一新的研究方法。计算机仿真作为分析和研究系统运行行为、揭示系统动态过程和运动规律的一种重要手段和方法, 随着系统科学研究的深入、控制理论、计算技术、计算机科学与技术的发展而形成的一门新兴学科。近年来, 随着信息处理技术的突飞猛进, 使仿真技术得到迅速发展。 本文系统全面地介绍了计算机仿真技术,阐述了计算机仿真技术的概念、原理、优点,简要介绍了计算机仿真技术的发展历程,文章最后重点探讨了现代仿真技术的研究热点,即计算机仿真技术在社会各个领域中的应用:面向对象仿真、定性仿真、智能仿真、分布交互仿真、可视化仿真、多媒体仿真、虚拟现实仿真等。 关键词:计算机仿真、发展、应用、模拟

目录 摘要 (2) 第一章前言 (4) 第二章计算机仿真技术概述 (4) 2.1计算机仿真技术简介 (4) 2.2计算机仿真技术原理 (5) 2.2.1模型的建立 (6) 2.2.2模型的转换 (6) 2.2.3模型的仿真实验 (6) 第三章计算机仿真技术发展 (6) 3.1发展趋势 (7) 3.2 现代仿真技术 (8) 3.3计算机仿真技术发展方向 (10) 3.3.1.网络化仿真 (10) 3.3.2.虚拟制造技术 (10) 第四章计算机仿真技术的应用 (11) 4.1.交通领域 (11) 4.2.制造领域 (11) 4.3.教育领域 (12) 结语 (13) 参考文献 (14)

液压机械系统建模仿真软件AMESim及其应用

液压机械系统建模仿真软件AMESim及其应用

液压仿真软件AMESim及其应用 在现代工业中,随着对液压机械设备的性能要求以及机电液一体化程度的不断提高,对液压传动与控制系统的性能和控制精度等提出了更高的要求,传统的以完成设备工作循环和满足静态特性为目的的液压系统设计方法已不能适应现代产品的设计和性能要求。如果要对液压机械系统进行动态特性分析和采用动态设计方法,就需要运用计算机仿真技术,它是利用计算机技术研究液压机械系统动态特性的一种新方法。计算机仿真技术不仅可以在设计中预测系统性能,缩短设计周期,降低成本,还可以通过仿真对所涉及的系统进行整体分析和评估,从而达到优化设计,提高系统稳定性及可靠性的目的。 仿真首要任务就是建立数学模型,重点和难点也是进行建模,然后才可能进行计算机仿真研究,而建模是一件相当复杂的工作。目前常用的建模方法有传递函数法、状态空间法、功率键合图法等。模型建立的好坏直接关系到仿真的结果,不恰当的模型有可能得出相反的结论。目前

绝大多数软件采用状态方程建模,这些对一般的液压工作者来说,要求较高,有相当的难度。 1建模仿真软件——AMESim 基于建模过程的复杂性以及给仿真研究带来的不便,近几年来国外尤其是欧洲陆续研制出一些更为实用的液压机械仿真软件,并获得了成功的应用。AMESim就是其中杰出的代表。它是法国IMAGINE公司于1995年推出基于键合图的液压/机械系统建模仿真及动力学分析软件。它由一系列软件构成,其中包括AMESim、AMESet、A MECustom和AMERun。这4部分有其各自的用途和特性。 (1)AMESim——图形化工程系统建模、仿真和动态性能分析工具 AMESim是一个图形化的开发环境,用于工程系统建模、仿真和动态性能分析。使用者完全可以应用集成的一整套AMESim应用库来设计一个系统,所有的模型都经过严格的测试和实验验证。AMESim不仅可以令使用者迅速达到建模仿真的最终目标,而且还可以分析和优化设计。A MESim使得工程师从繁琐的数学建模中解放出

计算机仿真技术的应用

一、为什么要进行仿真 ?什么叫系统? ◆系统:相互关联又相互作用着的对象的有机组合,该有机组合能够完成某项任务或实现某个预定的目标。 通常研究的系统有工程系统和非工程系统。 ◆工程系统(电气、机电、化工) ◆非工程系统(经济、交通、管理) 建立系统概念的目的在于深入认识并掌握系统的运动规律,以便分析和综合自然、社会和工程系统中的种种复杂问题。 ?对系统进行研究、分析与设计的方法; (1)直接在系统上进行实验 在要设计的系统上进行实验 (2)在模型上进行实验 对要设计的系统进行处理,根据其中内含的各种自然规律(包括欧姆定律、比例环节和惯性环节等)得到相关的控制规律,即系统的数学模型来进行研究。 对要设计的系统进行一定比例的缩放得到缩小或放大的物理模型。(古时的建筑)选择在模型上进行实验的原因 ◆系统尚未设计出来 ◆某些实验会对系统造成伤害 ◆难以保证实验条件的一致性;如果存在人的因素,则更难保证条件的一致性。 ◆费用高 ◆无法复原 二、仿真的定义 ?仿真的定义在不同的领域或范畴中有不同的描述,可以概括为:“仿真是指用模型(物理模型或数学模型)代替实际系统进行实验和研究。” ?仿真遵循的原则:原理抽象 相似原理。 相似原理:几何相似、性能相似、环境相似。 几何相似:根据相似原理把原来的实际系统放大可缩小。如把12000吨水压机可用1200吨或120吨水压机作其模型。万吨轮船也要用缩小的模型来研究。 性能相似:构成模型的元素和原系统的不同,但其性能相似。如:可用一个电气系统来模拟热传导系统。在这个电气系统中电容代表热容量,电阻代表热阻,电压代表温差,电流代表热流。 三、仿真的目的或作用 ?优化设计 ◆预测系统的性能和参数 ?经济性 ◆采用物理模型或实物实验,花费巨大。 ◆采用数学模型即计算机数学仿真可大幅度的降低成本并可重复使用。 ?安全性 ◆载人飞行器和核电站的危险性不允许。 ?预测性 ◆对于非工程系统,直接实验不可能,只能采用预测的方法。(天气预报) ?复原性

应用到汽车中的虚拟仿真技术

虚拟现实简称VR也泛指“计算机模拟仿真”或者“虚拟世界”。为了建立这个虚拟环境,高性能计算机将大量的数据转化为立体的三维图像,给观察者像在现实世界中同样的视觉感受——虚拟世界 看上去是真的。实际上这样的虚拟环境可以独特地取代许多领域和运用的现实环境,如果它适用于 模拟一个详细定义的现实环境。 汽车的虚拟未来已经起步网络世界已经从简单的程序发展到十分严谨、意义重大的工业化工具。使用者可以在虚拟环境中漫游,实时交互甚至可以改变他周围的虚拟世界。现代虚拟现实视觉系统 有通常被称为自动沉浸式虚拟环境或简称为CAVE ——一个电子化沉浸式环境,在这个环境中观察 者被最多六面实时投影画面的墙体包围。使用者戴上特殊的立体眼镜后就可以看到一个他所处虚拟 环境的空间三维影像。 从初步概念到系列产品——前所未有的快速和高效虚拟仿真在当今的汽车工业是不可或缺的。当原来建立的一些原型样机进行组件高级测试时,现在规划师、设计师和工程师在同一个数字模型 上工作,在屏幕上优化这个模型,如果有必要,将模型数据通过数据线同时传输到全世界各地。这样减少了研发成本,特别加速了研发过程,提供了更快的市场化时间。虚拟现实更深远的优势在于 使用者可以在最初的时间点上及时评估不同变量—甚至是最初为表达一个设计新概念的参数可以 在虚拟现实中显示出来,为虚拟仿真提供了数据。牢固地掌握这种计算机辅助仿真技术是宝马设计 团队将原来开发新车型所需的6年时间缩短为现在2年半的先决技术条件之一。 汽车成为虚拟事物为了测试新车的设计和概念,虚拟现实工程师将计算机中保存的数据收集起来,并在这个基础上构建初步3D模型。在这个过程中,计算机将整车数据细分为三角面体也就是多 边形体。也就是说,计算机向虚拟网络中添加了描述汽车设计和布置几何元素的网格体。然后特定 的色彩和表面特征根据它们实际特征和属性被赋予各个单独的部件。最后,向观察者实时地从各个 视图和透视方向展示高度真实的设计结果。 在江衡仿真看来,虚拟仿真的高超之处生成虚拟环境运用的复杂方法符合明确的意图:提供一 个清晰的蓝图替代一大串繁杂的数据,创造一种人们易于感受的视觉形式。如果这些数据全部以数 字和图表的方式作为列表印在纸上,没有人将对自己所见的东西有所概念。所以数据只有转化为三 维展示模型,它能够整合人类大脑独特的能力来利用大型、高性能计算机的计算能力直观地处理图片。然而在很多领域,单纯的视觉表达是不充分的—例如评估汽车的声学、控制功能和安全性方面 或者其单个组件。 在这种情况下,一切依赖于组件所使用的材料及其属性。在彻底的分析之后,计算机提供了大 量的具有高标准精度的描述未来汽车的信息。工程师可以在虚拟环境中从各个角度观察考虑汽车, 解剖汽车任何他想要观察的部位,行为测量,在汽车中漫游,放大或缩小图像的大小。运用相应的 软件,他甚至可以在虚拟现实中驾驶汽车,检查这个过程中产生的噪音和声响。另外(这实际上是VR的高超之处)他甚至可以直接在虚拟环境中驾驶虚拟车或者说是一个驾驶模拟器,从而在虚拟道 路上测试特定技术部件的质量和特征却不危及其他的道路使用者。最后,至少包括整车的破坏性试 验现在也能在虚拟环境中实施。 超级计算机为了利用全部的设备,成熟、高度专业的软件是必需的。实际上宝马研发创新中心 的虚拟现实技术中心(VRC)有极其庞大的具有特殊功能的玻璃显示墙,其中又隐藏着极强能力的计算机:一台计算机并联了几个处理器来处理庞大的数据集群,大型投影仪以投影到投影墙毫米以下的精度来传输图像。戴上特殊的立体眼镜,使用者驾驶进入这个的投影的环境,那样的立体眼镜只 能让右眼看到右面的立体图像,让左眼看到左面的立体图像。 这两个通道的图像随着观察者不同的位置和观察角度即时变化。使用3D鼠标或者3D操纵杆,使 用者可以在虚拟环境中漫游,传感器捕捉他的每一个动作并立即形成正确的透视图像。这个过程是 实时的,计算机的功能使使用者与图像交互,对他所观察的一切做出直觉的反应。

项目管理基本概念题1

应掌握的基本概念:(以下内容将包含在选择、填空和问答题中) 1、项目的定义 一般认为:项目是一个组织为实现自己既定的目标,在一定的时间、人员和资源约束条件下,所开展的一种具有一定独特性的一次性工作。 2、项目管理的定义 1.项目管理是使用各种管理方法、技术和知识为实现项目目标而对项目各项活动所开展的管理工作。 2.项目管理涉及到对于项目或项目阶段的起始、计划、组织、控制和结束这样五个具体的管理过程(或内容)。 3、一个项目可以划分为四个主要工作阶段: 1.项目的定义与决策阶段 2.项目的计划和设计阶段 3.项目的实施与控制阶段 4.项目的完工与交付阶段 4、现代项目管理知识体系的构成 按照PMI的体系可以划分为如下九个主要的方面。 1.项目集成管理 确保各种项目工作和项目的成功要素能够很好的协调与配合,以及相应的管理理论、方法、工具。 2.项目范围管理 计划和界定一个项目或项目阶段需要完成的工作和必须要完成的工作的管理工作的理论、方法、工具。 3.项目时间管理 又叫项目工期进度管理,是有关如何按时完成项目工作的理论、方法、工具。 4.项目成本管理 又叫项目选价管理,是如何在不超出项目预算的情况下完成整个项目工作,所需的管理理论、方法、工具。 5.项目质量管理 如何确保项目质量,以及保证项目质量所需的管理理论、方法、工具。 6.项目人力资源管理 如何更有效地利用项目所涉及的人力资源,以及在项目人力资源管理方面所需的管理理论、方法、工具。 7.项目沟通管理 如何有效、及时地生成、收集、储存、处理和最有效的使用项目信息,以及在项目信息和沟通管理方面所需的管理理论、方法、工具。 8.项目风险管理 如何识别项目风险、分析项目风险和应对项目风险,以及项目风险管理所需的管理理论方法、工具。 9.项目采购管理 也叫做项目获得管理,是有关从项目组织外部寻求和获得各种商品与劳务的管理,以及这一管理所需的理论、方法、工具。 5、项目管理过程 一个项目的全过程或项目阶段都需要有一个相对应的项目管理过程。这种项目管理过程一般由五个不同的管理具体工作过程构成。 1.起始过程 它包含有:定义一个项目阶段的工作与活动、决策一个项目或项目阶段的起始与否,以及决定是否

计算机仿真技术的发展概述及认识

学院 专业 届别 课程 班级 姓名 学号 联系方式 指导老师2012年5月

计算机仿真技术的发展概述及认识 摘要:随着经济的发展和社会的进步,计算机技术高速发展,使人类社会进入了信息时代,计算机作为后期新秀渗入到人们生活中的每一个领域,给人们的生活带来了前所未有的变化。作为新兴的技术,计算机技术在人类研究的各个领域起到了只管至关重要的作用,帮助人类解决了许多技术难题。在科研领域,计算机技术与仿真技术相结合,形成了计算机仿真技术,作为人们科学研究的一种新型方法,被人们应用到各个领域,用来解决人们用纯数学方法或者现实实验无法解决的问题,对科研领域技术成果的形成有着积极地促进作用。 本文在计算机仿真技术的理论思想基础上,分析了计算机仿真技术产生的基本原因,也就是人们用计算机模拟解决问题的优点所在,讨论了模拟、仿真、实验、计算机仿真之间的联系和区别,介绍了计算机仿真技术的发展历程,并查阅相关资料介绍了计算机仿真技术在不同领域的应用,分析并预测了计算机仿真的未来发展趋势。经过查阅大量数据资料并加以分析对比,这对于初步认识计算机仿真技术具有重要意义。 关键词:计算机仿真;模拟;仿真技术;发展 Discussionand understanding of the development of computer simulation technology Abstract:In the field of scientific research, computer technology and simulation technology is the combination of computer simulation technology as a new method of scientific research applied to various fields, used to solve the problems of pure mathematical methods or practical experiments can not be solved, has a positive role in promoting the formation of scientific research and technological achievements. In the theory of computer simulation technology based on the idea of computer simulation technology to produce the basic reason people use computer simulation to solve the problem of the advantages of where to discuss the links and

MATLAB仿真技术与应用

例2-1 已知一个系统的微分方程为: ???????-==1221 5x u dt dx x dt dx 其中,状态变量初始条件0)0()0(21==x x ,输入u 为阶跃函数,要求利用SIMULINK 对系统建立仿真模型,并绘制时域响应曲线。 在利用SIMULINK 创建模型之前,先把微分方程进行拉普拉斯变换,得到每个微分方程的传递函数,即用传递函数的形式表示系统。 x1 x2 Step Scope 1s Integrator1 1 s Integrator 5Gain 连接信号之后的系统模型图 exam2_1 系统时域响应曲线

例7-9 一个控制系统由5个子系统组成,组成结构如下图 G 1(s) G 2(s) G 3(s)G 4(s) H(s) R(s) Y(s) 各子系统的传递函数分别为: 6 15215)(2 21++++=s s s s s G ,)20)(2() 6(4)(2+++=s s s s G ,1010)(3+=s s G ,631)(24+++=s s s s G ,1.0)(=s H 试在MATLAB 中分别用仿真模块建模和仿真命令编程两种方法进行仿真,并绘制系统的阶跃响应曲线图。 首先在Simulink 环境下将所需要的仿真模块连接起来,并将各模块的参数设置好。 s+1 s +3s+62Transfer Fcn3 4s+24s +22s+402Transfer Fcn2 10s+10Transfer Fcn1 s+52s +15s+62Transfer Fcn Step Scope 0.1Add 系统的仿真模型图 exam7_9

仿真技术及其应用

仿真技术及其应用 第一章仿真技术概述 仿真技术的泛化定义:是一门多学科的综合性技术,它以控制论、系统论、相似原理和信息技术为基础,以计算机和专用设备为工具,利用系统模型对实际的或设想的系统进行动态试验。 电力系统仿真是通过建立适当的数学模型来模拟实际系统的一种研究方法。为了保证电力系统安全、优质、经济的运行,在规划、分析和研究电力系统时必须确切完整地考察实际电力系统的特性。由于电力系统仿真不受原有系统规模和结构复杂性的限制,现已成为分析、研究电力系统必不可少的工具。为了对电力系统仿真工具有一个系统的了解,下面以电力系统应用比较广泛的几个仿真工具为例,介绍其历史、主要功能以及各自特点。 1.1仿真工具介绍 1.1.1离线仿真软件 电力系统离线仿真是指在数字计算机上为电力系统的物理过程建立数学模型,用数学方法求解,以进行仿真过程研究,其仿真速度与实际系统的动态过程不同。电力系统的离线仿真分析,主要有电磁暂态过程仿真、机电暂态过程仿真,中长期动态过程仿真及发电机组的轴系扭振等。 当今比较流行的电力系统仿真软件¨。有:加拿大H.W.Dommel教授创立的电力系统电磁暂态计算程序(EMTP)、德国西门子公司开发的NETOMAC软件、美国电力技术公司(PTI)开发的由西门子公司收购了的PSS/E、Mathworks公司开发的MATLAB中所包含的(PSB)工具箱、中国电力科学研究院开发的电力系统分析综合程序(PSASP)等。 2,1 EM rP/ATP EMTP(Electromagnetic Transients Program)是加拿大H.W.Dommel教授首创的电磁暂态分析软件,具有分析功能多、元件模型全等优点。对于电网的稳态和暂态都可作仿真分析,它的典型应用是预测电力系统在某个扰动(如开关投切或故障)之后感兴趣的变量随时间变化的规律,将EMTP的稳态分析和暂态分析相结合,可以作为电力系统谐波分析的有力工具。EMTP是世界范围内通用的电力系统仿真软件,其计算速度快、结果准确度高、功能强大,几乎可以为任意复杂电力网络进行模拟,ATP(The AhemativeTransients Program)是EMTP的免费独立版本,是目前世界上电磁暂态分析程序最广泛使用的一个版本,它可以模拟复杂网络和任意结构的控制系统,数学模型广泛,除用于暂态计算,还有许多其它重要的特性。ATP 程序正式诞生于1984年,主要由Drs.W.ScottMeyer和Tsu—huei Liu完成的。ATP还配备有灵活、功能强的通用描述语言MODELS及图形输入程序ATP.Draw。获得ATP,表面上不要费用,但必须买他们的使用手册及相关资料并要写保证书(不做商业目的),才能给你口令,从网上下载。 主要功能:雷电过电压研究;操作过电压和故障;系统过电压研究;接地等现象的快速暂态分析;设备建模;电机启动过程动态仿真;轴系扭振分析;铁磁共振现象的研究;电力电子设备的研究;STATCOM、SVC、UPFC、TCSC模型谐波分析等。 2.2 PSAPAC PSAPAC由美国EPRI开发,是一个全面分析电力系统静态和动态性能的软件工具。 主要功能:网络化简与系统的动态等值,保留需要的节点;模拟静态负荷模型和动态负荷模型;快速计算电力潮流和各种负荷、事故及发电调度的输电线的传输极限;直接法稳定分析提供了计算稳定裕度的方法;时域仿真用来模拟大型电力系统受到扰动后的长期动态过程;评价大型复杂电力系统的电压稳定性,给出接近于电压不稳定的信息和不稳定机理;分析大型电力系统暂态和中期稳定性时域仿真;局部电厂模式振荡和站间模式振荡的分析等。2.3 EMTDC/PSCAD Dennis Woodford博士于1976年在加拿大曼尼托巴水电局开发完成了EMTDC的初版,是一种世界各国广泛使用的电力系统仿真软件,PSCAD是其用户界面,PSCAD的开发成功,使得用户能更方便地使用EMTDC进行电力系统分析,使电力系统复杂部分可视化成为可能,而且软件可以作为实时数字仿真器的前置端,可模拟任意大小的交直流系统。 主要功能:研究系统中断路器操作、故障及雷击时出现的过电压;研究包含复杂非线性元件的大型电力系统进行三相的精确模拟;进行电力系统时域或频域计算仿真;电力系统谐波分

项目投资的基本概念

项目投资的基本概念 黄大方 一、项目投资的相关概念 1、投资主体 投资人或从债权人也可以作为项目的投资主体(间接投资主体)。这三种人都要从各自的立场分析评价投资项目。 企业项目投资的直接投资主体就是企业本身。 2、项目计算期 项目计算期是指投资项目从投资建设(建设起点)开始到最终清理(终结点)结束整个 过程的全部时间,包括建设期和生产经营期。 n =s+p 从上述数轴中应该明白六点:建设期起点(项目计算期起点);建设期终点(经营期起点);经营期终点(项目计算期终点)。 NCF1 :第1年现金净流量( 假定其全部发生于第1年末现金净流量) NCF2:第2年现金净流量(假定其全部发生于第2年末现金净流量) 注意NCF 与N 、S 、P 之间的换算关系如某项目建设期为3年,生产经营期7年,则: NCF9=NCF (3+6)表示项目计算期第9年,也是生产经营期第6年的净现金流量。 如某项目建设期为3年,生产经营期7年,则:项目计算期第7年即为生产经营期第4年(7-3);生产经营期第2年即为项目计算期第5年(3+2)。 3、投资项目的有关价值指标 1)原始总投资等于企业为使项目完全达到设计生产能力、开展正常经营而垫支的全部现实资金,包括建设投资(固定资产投资、无形资产投资、开办费投资)与流动资金投资。原始总投资可以一次投入,也可以分次投入。 2)投资总额等于原始总投资与建设期资本化利息之和,其中固定资产投资与其资本化利息之和称为固定资产原值。

投资决策中的现金流量,通常由以下几个方面构成: 1、初始现金流量 初始现金流量是指项目开始投资量发生的现金流量。包括: (1)固定资产投资。 (2)其他长期资产投资。 (3)流动资金投资。 (4)原有固定资产的变价收入。 2、营业现金流量 营业现金流量是指项目完成后,就整个寿命周期内由于下沉生产营业所带来的现金流量。此类现金流量可按年计算。其值等于营业现金收入减去营业现金支出和 税金支出后的差额。 应该注意的是,定期损益计算的净收益和营业上实际发生的现金流量是有所不同的。因为根据权责发生制进行定期的损益计算,费用中包括了非现金支出的部分(主要是折旧费、摊销费和利息费)。因此,以定期操作益计算的净收益为基础,可按下式调整计算现金流量: 营业现金流量=定期操作益计算的净收益+非现金支出的成本费用 3、终结点现金流量 终结点现金流量是指项目经济寿命终结时发生的现金流量。主要包括 a)固定资产的变价收入或残值收入 b)原垫支的流量资金回收额。

计算机仿真技术的发展概述及认识

计算机仿真技术的发展概述及认识 摘要:随着经济的发展和社会的进步,计算机技术高速发展,使人类社会进入了信息时代,计算机作为后期新秀渗入到人们生活中的每一个领域,给人们的生活带来了前所未有的变化。作为新兴的技术,计算机技术在人类研究的各个领域起到了只管至关重要的作用,帮助人类解决了许多技术难题。在科研领域,计算机技术与仿真技术相结合,形成了计算机仿真技术,作为人们科学研究的一种新型方法,被人们应用到各个领域,用来解决人们用纯数学方法或者现实实验无法解决的问题,对科研领域技术成果的形成有着积极地促进作用。 本文在计算机仿真技术的理论思想基础上,分析了计算机仿真技术产生的基本原因,也就是人们用计算机模拟解决问题的优点所在,讨论了模拟、仿真、实验、计算机仿真之间的联系和区别,介绍了计算机仿真技术的发展历程,并查阅相关资料介绍了计算机仿真技术在不同领域的应用,分析并预测了计算机仿真的未来发展趋势。经过查阅大量数据资料并加以分析对比,这对于初步认识计算机仿真技术具有重要意义。 关键词:计算机仿真;模拟;仿真技术;发展 一、引言 计算机仿真技术是以多种学科和理论为基础,以计算机及其相应的软件为工具,通过虚拟试验的方法来分析和解决问题的一门综合性技术。计算机仿真(模拟)早期称为蒙特卡罗方法,是一门利用随机数实验求解随机问题的方法。其原理可追溯到1773年法国自然学家G.L.L.Buffon为估计圆周率值所进行的物理实验。根据仿真过程中所采用计算机类型的不同,计算机仿真大致经历了模拟机仿真、模拟-数字混合机仿真和数字机仿真三个大的阶段。20世纪50年代计算机仿真主要采用模拟机;60年代后串行处理数字机逐渐应用到仿真之中,但难以满足航天、化工等大规模复杂系统对仿真时限的要求;到了70年代模拟-数字混合机曾一度应用于飞行仿真、卫星仿真和核反应堆仿真等众多高技术研究领域;80年代后由于并行处理技术的发展,数字机才最终成为计算机仿真的主流。现在,计算机仿真技术已经在机械制造、航空航天、交通运输、船舶工程、经济管理、工程建设、军事模拟以及医疗卫生等领域得到了广泛的应用。 二、基本概念 模拟:(Simulation)应用模型和计算机开展地理过程数值和非数值分析。不是去求系统方程的解析解,而是从系统某初始状态出发,去计算短暂时间之后接着发生的状态,再以此为初始状态不断的重复,就能展示系统的行为模式。模拟是对真实事物或者过程的虚拟。模拟要表现出选定的物理系统或抽象系统的关键特性。模拟的关键问题包括有效信息的获取、关键特性和表现的选定、近似简化和假设的应用,以及模拟的重现度和有效性。可以认为仿真是一种重现系统外在表现的特殊的模拟。 仿真:(Emulation)利用模型复现实际系统中发生的本质过程,并通过对系统模型的实验来研究存在的或设计中的系统,又称模拟。即使用项目模型将特定于某一具体层次的不确定性转化为它们对目标的影响,该影响是在项目仿真项目

计算机仿真技术在各行业的应用

计算机仿真技术在各行业的应用 计算机仿真技术的应用范围涵盖社会的诸多方面,并为不同行业的发展均起到了不同程度的推动作用,为不同行业的发展注入了新的动力。其应用领域主要包括以下几个方面: 1计算机仿真在教育领域的应用 计算机模拟实验又称计算机仿真实验或计算机虚拟实验,是近几年在计算机多媒体教学中开辟的新领域。它通过计算机把实验设备、教学内容、教师指导和学生的操作有机地融合为一体,形成了一部活的、可操作的物理实验教科书和根据需要在瞬间建立的模拟实验室。近几年来,学校越来越重视学生的时间操作能力,计算机模拟实验则成为学生学习与考核的重要手段。计算机模拟实验的产生打破了教师与学生、理论与实践的限制,他尤为突出教学过程中的实验设计思想和实验思路,更突出学生学习的主动性。学生利用计算机模拟实验,可以提升学生对学习兴趣,对教学内容、试验方法、教学设备的结构和原理进行深入理解,进而锻炼时间操作技能。 2计算机仿真技术在交通运输领域的应用 交通是由人、车、路和环境构成的一个复杂人机系统,事故的诱发因素是多方面因素的综合。交通安全的评价,应该充分考虑人、车、路和环境诸方面因素的作用和影响。本交通安全仿真是基于虚拟现实技术的方法。该评价体系是通过建立虚拟环境,并在这个虚拟环境中设计各种事故诱发因素,并对某区域和某路段的交通安全水平进行全过程(设计后,施工中,运营后)的跟踪和评价。 计算机仿真是交通安全仿真系统的中心组成部分。该仿真系统与一般意义的数据仿真有着很大的不同。对某区域的交通安全评估上,交通安全仿真系统不仅仅使用绝对数法和事故率法来评估,它还蒋该区域人们的交通一世与行为因素也整合其中。在模拟的交通路段中,可以选择任意交通工具,设计任意的路段环境,以旁观者的视角来进行交通事故实验与分析,进而对交通路段做出相对准确的安全评估,为交通事故评估提供了一种可靠的方法。 3 计算机仿真技术在制造领域的应用 计算机仿真技术介入汽车制造业,可以有效缓解许多难度高,投资成本大的相关问题。例如计算机仿真的多缸柴油机发动机,其仿真数据与发动机实际数据高度重合,应用与多功能发动机的模拟。在汽车流场方面,计算机仿真技术可以成功的模拟出气流分离的状态,构建了空气动力学的汽车模型。在汽车碰撞方面,计算机仿真技术可依据实际的汽车碰撞事故状况与人员损伤之间的数据,构建汽车碰撞的。 本文来源于:元计算官网

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