计算机仿真中的真与假

计算机仿真,通俗地说,就是在计算机上模拟各种真实的事物或现象.这个过程的实现依赖于三个基本环节:一、将被模拟对象的性质和相关规律用数学、物理语言进行描述,这一过程叫做数理建模;二、结合计算机工作的特点,将建立的数理模型表达成适合计算机快速计算的算法及相应的数据结构,这一过程称为仿真建模;三、将建立的仿真模型在计算机上实施计算并把结果通过图形、动画或专用技术显示出来以实现对对象的分析,这一过程称为仿真试验(也称为可视化过程).……     

计算机仿真中的真与假

计算机仿真，通俗地说，就是在计算机上模拟各种真实的事物或现象。这个过程的实现依赖于三个基本环节：一、将被模拟对象的性质和相关规律用数学、物理语言进行描述。这一过程叫做数理建模；二、结合计算机工作的特点，将建立的数理模型表达成适合计算机快速计算的算法及相应的数据结构，这一过程称为仿真建模；三、将建立的仿真模型在计算机上实施计算并把结果通过图形、动画或专用技术显示出来以实现对对象的分析，这一过程称为仿真试验(也称为可视化过程)。     

基于系统动力学的计算机建模与仿真

通过计算机建立问题的模型并进行仿真,以程序的动态运行实现对对象发展变化过程模拟,认识复杂的现实研究问题,是一种对复杂系统进行处理的有效方法。介绍了基于系统动力学的计算机建模与仿真,并对系统动力学仿真的应用和发展方向进行了研究。     

基于系统六元的装备保障仿真建模方法研究

计算机仿真技术由于其经济性等优点,在军事领域得到了广泛应用。为了提高模型的通用性,美国国防部提出了建模与仿真通用技术框架。文中描述了建模与仿真通用技术框架的组成,指出了其问题域界定不清晰等缺陷。通过六元抽象建模方法,将装备保障仿真建模过程归纳为概念建模、对象建模和执行模型设计三个过程,建立了统一的模板,验证了统一建模过程的优点,推动了规范化建模过程的发展。     

混沌动力学系统的图形化建模可视化仿真研究

该文研究非线性混沌力学系统的图形化建模可视化仿真计算问题。通过建立统一的可视化仿真实验框架,实现了一具高度一体化的混沌系统图形建模和可视化仿真环境;与基于常规高级程序设计语言的混沌计算机模拟技术相比,该方法避免了传统意义上的混沌方程算法编程和调试过程,变可对混沌参数进行自动慑动分析及最优设计。     

混沌动力学系统的图形化建模及可视化仿真研究

该文研究非线性混沌动力学系统的图形化建模及可视化仿真计算问题．通过建立统一的可视化仿真实验框架,实现了一个高度一体化的混沌系统图形建模和可视化仿真环境;与基于常规高级程序设计语言的混沌计算机模拟技术相比,该方法避免了传统意义上的混沌方程算法编程和调试过程,亦可对混沌参数进行自动摄动分析及最优设计。     

基于结构化粒子模型的云可视化应用

云数据的三维可视化模拟一直是计算机图形学和气象科学领域的研究热点。提出了基于WRF模式数据的建模与渲染技术,以实现真实云数据三维可视化模拟。针对粒子系统建模复杂、实时性差的问题,首先通过计算云粒子之间的相互关系建立结构化粒子模型,实现WRF云数据的建模;然后利用光照模型和公告牌技术对建模粒子进行光照渲染和三维模拟,同时结合Imposter技术提高纹理绘制速度和效果。实验仿真结果验证了该方法在提高云数据的建模与渲染速度,提高云三维可视化的逼真度方面的有效性。     

基于Jack的虚拟维修样机交互行为建模方法研究

虚拟维修仿真是近年来出现的一种新的采用计算机动画、虚拟现实等技术,进行维修设计和维修训练等的方法,其基本思路是建立设备的虚拟样机,在虚拟环境中模拟特定的维修活动,如产品或部件的拆卸分解、更换、装配等;从运动行为建模、约束关系建模与拆装顺序描述3个方面详细讨论了虚拟样机交互行为建模的方法与过程,最后在Jack环境下设计了交互特征建模软件模块,利用数据库管理样机的交互特征;基于特征的交互行为模型能够满足虚拟维修仿真的需要,设计的软件模块能够较好地与仿真系统集成,对虚拟维修仿真实现具有重要意义.     

CIMS仿真建模方法

仿真建模问题对于计算机集成制造系统（CIMS）的研究和应用是十分重要的,建立模型的方法直接影响到系统仿真软件的开发和实现。针对一般计算机集成制造系统（CIMS）中仿真建模所存在的覆盖面小和灵活性差的问题,陔文通过对一般CIMS的功能层次分析,采用分别处理的方法,提出了在CIMS应用系统中经营管理、生产制造和设备控制三个层次的仿真建模模型和建模方法。为CIMS各层次的仿真软件的开发提供依据。     

基于笔法模型的国画一笔多色模拟

为了完善“一笔多色”国画技法效果的计算机模拟,提出了基于笔法的多色 效果仿真。通过建立笔锋模型,改变子笔道的粗细（中锋）或将多个子笔道偏移一定位置（侧 锋）进行叠加,避免了逐点计算笔道中的颜色的复杂过程,提高了运算速度。中锋、侧锋是 根据笔杆与纸面的夹角进行判断的,计算机智能笔法就是通过中锋和侧锋的转换来实现的, 从而产生两种不同笔法的一笔多色模拟效果。     

介绍一种适用于教学需要的模拟计算机——DJM-5型模拟计算机

模拟计算机应用于教学作实时系统仿真曾作出了许多贡献。近年来计算机技术发展速度很快,特别是微型机硬件日趋完善软件不断丰富。从宏观意义上讲模拟计算机为微型机或数字仿真机所取代仅仅是个时间问题,然而在短时间内欲实现这一目标尚有一定距离,这是因为一、解决高速多阶次并行等技术问题造价太高;二、模拟计算机具有高速,直观实时且价格低廉等优点仍为人们所不弃。因此,在今后一段时期内模拟计算机在计算技术应用系统及实时仿真领域中仍有它一定的地位。教学机用户的一般要求是:模拟计算机作为实时系统仿真的实验设备及辅助手段还要继     

面向国产超算平台的通用能源管网仿真计算模型

为实现城市能源管网仿真软件的自主可控,基于国产异构高性能计算机“嵩山”超级计算平台,提出一种通用的城市能源管网仿真计算模型。通过优化管网中“非管”组件模型,提高了计算模型对国产异构并行计算机系统的适配性;将不同管网组件的计算过程进行封装,弱化了网络组件在仿真计算过程的依赖性,提升模型在工程实现上的可并行性。供水、燃气和热力三种场景的并行仿真实验,证明了计算模型在解决城市能源供给网络的仿真计算上具有一定的普适性;通过管网实测数据与仿真模型中模拟数据对比结果表明仿真管网压力的误差率在4%以下,其温度的误差率低于2%,同时也说明了提出的管网仿真计算模型在国产超算平台上具有良好的计算通用性。     

化工企业DEVS仿真本体建模研究

化工过程运营与操作优化需要建模与仿真支持,传统仿真建模方法,无论机理建模或数据驱动建模,往往依赖建模者的经验知识和特定的仿真平台,模型的通用性和可扩展性差。本文结合本体技术和DEVS仿真建模理论,提出了一种基于本体映射的DEVS仿真建模方法。首先借助protege软件将化工生产过程知识抽象成领域本体,并构建DEVS模型本体作为模型范式结构用于存储模型知识;然后设计了基于SPARQL的本体映射方法,从节点、端口、连接三个角度出发实现领域本体到DEVS模型本体的映射,实现了知识的迁移;最后运用本体翻译技术将模型本体翻译到具体平台如C＋＋和java。文章通过化工生产仿真案例验证了该方法的可行性。     

基于Modleica的操纵稳定性实时仿真方法研究

针对传统汽车操纵稳定性设计中缺少经验导致参数匹配不合理、数字仿真分析模型建立过程复杂、数字仿真模型与实时仿真验证模型不一致等问题,在汽车操纵稳定性原理分析基础上,建立了基于刚体力学理论的三自由度操纵稳定性数学模型;采用Modelica语言的陈述式建模方法建立了其数字仿真模型,简化了建模过程;通过Simu-link中Modelica模型导入接口,建立了其实时仿真模型,实现了数字仿真模型直接转换为实时仿真模型,为操纵稳定性实时仿真验证提供了技术支持,并以某型号车辆操纵稳定性分析为对象,对该方法进行了应用验证。     

基于GeoMedia的油田注水系统建模软件设计

油田注水系统是一个包括注水站、配水间、注水井和相互连接的注水管线的非线性、地域跨度大的生产系统,在对其进行仿真之前,需要对其进行计算机建模。一般是通过读取GeoMedia中的静态数据,建立适合计算的数据结构和模型,为油田注水系统下一步的仿真和优化计算提供物理模型。详细介绍了软件的流程和结构设计,所设计建模软件实现了与GeoMedia的数据接口并实现了物理模型在计算机上的显示。实际应用表明,软件设计简单可靠,可移植性好,适合于国内各类油田注水系统。     

名词术语解释

仿真通过对真实系统的数学模型的实验去研究一个存在的或设计中的系统,或运用数学模型描绘真实系统行为的过程和评价真实系统的方法。计算机仿真·用模拟或数字或混合的计算机实现仿真。数学模型·用于描述真实系统的一组数学方程。数学仿真·基于数学模型的计算机仿真。仿真模型·在计算机上实现的数学模型。     

面向对象动态模拟系统的分析

近年来,面象对象技术的发展为计算机模拟提供了新的认识问题,解决问题的思路和方法,对计算机模拟／仿真的研究及实现起了巨大的推动作用,本文讨论了面向对象技术在计算机动态模拟领域中应用方面的一些有关问题,包括;对象及类的标识,类库的建立,域及行为的推迟定义及其在制浆造纸过程模拟中的应用等内容。     

基于ADAMS的多刚体动力学简化建模与仿真

摘 要：应用多刚体动力学理论在 ADAMS 软件中对复杂模型进行简化建模与仿真,解决 复杂模型在 ADAMS 中建模过程繁琐、仿真过程计算效率低等问题。首先对简化建模方法的多 刚体动力学理论进行了分析;然后提出了基于 ADAMS 简化建模的具体方法,着重研究了使原 模型和简化模型中心主转动惯量、中心惯量主轴连体基方向相同的数学方法;最后,将该简化 建模方法应用到过山车单车模型上,并对仿真结果进行对比分析。结果显示基于 ADAMS 的多 刚体动力学简化过山车模型与原模型的仿真效果基本相同。该简化建模方法能有效提高复杂模 型在 ADAMS 中的建模效率和仿真的计算效率。     

过程工业数学模型的建立与计算机仿真

建立过程工业的数学模型和进行计算机仿真的目的,是利用模型仿真的结果来分析和理解工业过程的特性;应用为工业过程所设计的自动控制方案;估计对工业对象进行附加投资将创造大约多少利润。当对一个新的工厂进行投资时,同时必须考虑改变老的同类工厂的操作方式或产品种类,这样,老厂的效率便会降低;而数学模型恰好可以对总的效益作出评价。建模与仿真工作需要培训有素的技术人员,但它可以使过程的效益回收远大于进行这项工作所耗费的成本。     

基于GeoMedia的油田注水系统建模软件设计

油田注水系统是一个包括注水站、配水间、注水井和相互连接的注水管线的非线性、地域跨度大的生产系统，在对其进行仿真之前，需要对其进行计算机建模。一般是通过读取GeoMedia中的静态数据，建立适合计算的数据结构和模型．为油田注水系统下一步的仿真和优化计算提供物理模型。详细介绍了软件的流程和结构设计，所设计建模软件实现了与GeoMedia的数据接口并实现了物理模型在计算机上的显示。实际应用表明，软件设计简单可靠，可移植性好，适合于国内各类油田注水系统。