系统仿真技术教学大纲doc.doc

文件编号：HLWY/QC-03-620-08 版本/修改状态：A/0第 1 页 共 4 页华东理工大学网络教育学院华东理工大学网络教育学院系统仿真技术系统仿真技术课程教学大纲课程教学大纲课程性质： 必修课 学分数：3 学分学时数：32 课时要求先修课程：计算机技术基础，自控原理教材：计算机仿真及 CAD ，郝丽娜，刘兴刚编，高等教育出版社，2009 年 7 月。参考书：基于 MATLAB/Simulink 的系统仿真技术与应用 ，薛定宇 陈阳泉编，清华大学出版社，2002年 4 月。一、课程地位、目的与任务 系统仿真技术是电气自动化专业的重要专业课，也是应用性很强的一门专业课。系统仿真技术课程紧密结合电气信息类的专业特点，研究系统仿真的理论和应用，使学生能较清楚的理解仿真概念，建立系统仿真的思想和开发仿真系统提供基础。熟练掌握系统仿真的基本概念、建模方法、离散事件仿真、连续系统仿真及仿真实验方法等。二、教学内容与要求 第一章 计算机技术仿真概述（2 学时）本章主要研究内容围绕系统、模型、仿真。生产系统的概念，系统的输入输出，系统的状态，系统分类，模型的概念，模型型谱，仿真的定义，仿真的三要素，仿真的三项基本活动，仿真分类，仿真应用领域。仿真的发展概况（国内、国外） 。通过本章的教学，使学生理解和熟记有关概念，掌握理论体系和思想方法。1 教学基本要求：掌握生产系统的概念，系统三要素，仿真的定义和三要素，模型型谱及建模。2.教学重点与难点：仿真定义的理解，系统分类。3.教学内容：系统的概念，系统的输入输出，系统的状态，系统分类，模型的概念，模型型谱，仿真的定义，仿真的三要素，仿真的三项基本活动，仿真分类，仿真应用领域。仿真的发展概况（国内、国外） 。第二章 数学建模方法（2 学时）本章主要研究数据建模分类，机理建模方法、数据建模方法、智能建模方法。通过本章的教学，使学生掌握系统建模的概念，基本要求，模型分类，了解系统建模的作用和途径。掌握机理建模的概念，了解常用机理建模的方法和建模步骤，掌握辨识建模的概念，了解辨识建模的步骤。掌握最小二乘法的基本概念，了解回归分析的基本方法、常见非线性模型的建模方法。了解三种智能建模方法的基本概念。文件编号：HLWY/QC-03-620-08 版本/修改状态：A/0第 2 页 共 4 页1 教学基本要求：掌握系统建模的相关知识，了解机理建模的概念，数据建模的概念和方法，最小二乘的概念。2.教学重点与难点：辨识建模的概念，最小二乘的概念。3.教学内容：系统建模的概念，基本要求，模型分类。机理建模和方法和建模步骤，辨识建模的概念和步骤。最小二乘法的基本概念和方法，智能建模方法。第三章 连续系统的数值仿真算法（2 学时）本章主要研究连续系统的数值仿真算法。通过本章的教学，使学生掌握数值计算的概念、偏微分方程的离散化，掌握离散化的方法，掌握数值积分法的基本原理、基本步骤，了解单步、多步积分法的思路。3.1 微分方程数值解的基本思想1 教学基本要求：掌握微分方程数值解的基本思想、微分方程的离散化。2.教学重点与难点：三种离散化的方法。3.教学内容：数值解的基本思想，微分方程的离散化的概念及其三种离散化方法，微分方程的递推化。3.2 连续系统数值积分法的基本原理1 教学基本要求：掌握数值积分法的基本原理、步骤。2.教学重点与难点：数值积分法的基本原理。3.教学内容：数值积分法的基本原理、基本步骤。3.3 单步数值积分法1 教学基本要求：掌握欧拉法、矩阵近似解法、切线近似法的基本原理，了解改进欧拉法，掌握数值积分法的基本概念，了解龙格库塔法。2.教学重点与难点：欧拉法、矩阵近似解法、切线近似法的基本原理，龙格库塔法。3.教学内容：欧拉法、矩阵近似解法、切线近似法，改进欧拉法， ，数值积分法的几个基本概念，龙格库塔法。3.5 数值积分法稳定性分析1 教学基本要求：掌握数值解法稳定性的含义，了解欧拉法、梯形公式、RK 方法的绝对稳定区域。2.教学重点与难点：数值解法稳定性的含义。3.教学内容：数值解法稳定性的含义，欧拉法、梯形公式、RK 方法的绝对稳定区域。3.6 数值积分法的选择与计算步距的确定1 教学基本要求：了解数值积分方法的选择因素，掌握积分步长的确定方法。2.教学重点与难点：积分步长的确定方法。3.教学内容：数值积分方法的选择因素，积分步长的确定方法，计算机仿真主程序。第四章 离散事件仿真的基本原理（2 学时）本章主要研究离散事件系统的概念，离散事件系统仿真的基本原理。通过本章的教学，使学生掌握离散事件系统的基本概念，了解与连续系统的区别，掌握离散事件仿真的概念，仿真的基本原理。1 教学基本要求：掌握离散事件系统与连续系统的模型表示，掌握离散事件系统的概念，了解掌握离散事件系统仿真与连续系统仿真的区别。掌握离散事件仿真的基本要素，掌握仿真的基本原理，掌握基本仿文件编号：HLWY/QC-03-620-08 版本/修改状态：A/0第 3 页 共 4 页真步骤。2.教学重点与难点：仿真推进机制，仿真时钟。3.教学内容：系统的概述，离散系统与连续系统的模型表示，离散事件系统的概念，掌握离散事件系统仿真与连续系统仿真的区别，离散事件仿真的基本要素，仿真的基本原理，基本仿真步骤。第五章 离散事件系统的建模与仿真（2 学时）本章主要研究离散事件系统的建模方法，离散事件系统仿真的基本方法。通过本章的教学，使学生掌握离散事件系统的建模方法，了解离散事件系统的仿真方法，了解随机数产生的方法，输入输出数据的分析。1 教学基本要求：离散事件系统的建模方法，了解离散事件系统的仿真方法，了解随机数产生的方法，输入输出数据的分析。2.教学重点与难点：实体流程法，事件调度法，仿真输入输出分析。3.教学内容：离散事件系统的建模方法，离散事件系统的仿真方法，随机数产生的方法，输入输出数据的分析。第六章 离散事件仿真工具 GPSSH（2 学时）本章主要研究 GPSS 通用仿真语言，GPSS/H 的基本组成、基本模块和控制语句说明，使学生掌握GPSSH的基本概念，了解 GPSSH 的建模方法，了解 GPSSH 的基本模块、控制语句，简单的 GPSSH 的程序编写和调试运行。1 教学基本要求：GPSSH 的基本概念， GPSSH 的基本模块、控制语句，简单的 GPSSH 的程序编写和调试运行方法，包括单步调试功能。2.教学重点与难点：GPSSH 的基本模块、控制语句，GPSSH 的程序编写。3.教学内容：GPSSH 的基本概念， GPSSH 的基本模块、控制语句，简单的 GPSSH 的程序编写和调试运行方法。第七章 离散事件仿真工具 ProModel（4 学时）本章主要研究 ProModel 软件基本原理，ProModel 的基本组成，简单 ProModel 的建模仿真方法。使学生掌握 ProModel 的基本概念，了解 ProModel 的建模方法，了解 ProModel 的基本模块，简单的 ProModel 的模块仿真和调试运行。1 教学基本要求：掌握 ProModel 的基本概念，了解 ProModel 的建模方法，了解 ProModel 的基本模块，简单的 ProModel 的模块仿真和调试运行。2.教学重点与难点：ProModel 的基本模块，ProModel 的模块仿真和调试运行。3.教学内容：ProModel 简介，ProModel 的基本仿真元素，ProModel 建模仿真的步骤，ProModel 软件安装，ProModel 基本操作，ProModel 基本建模元素，ProModel 仿真举例。第八章 MATLAB 与连续系统仿真（4 学时）本章主要研究 MATLAB 软件基本原理，MATLAB 的基本组成，简单 MATLAB 的建模仿真方法。使学生掌握 MATLAB/simulink 的建模方法，了解 simulink 的基本模块，简单的 simulink 的模块仿真和调试运文件编号：HLWY/QC-03-620-08 版本/修改状态：A/0第 4 页 共 4 页行。1 教学基本要求：掌握 MATLAB/simulink 的建模方法，了解 simulink 的基本模块，简单的 simulink 的模块仿真和调试运行。2.教学重点与难点：simulink 的基本模块，simulink 的模块仿真和调试运行。3.教学内容：MATLAB 简介，MATLAB 特点，Simulink 功能介绍，S 函数模块及其应用，系统设计举例。第九章 建模与仿真的 VVA 及先进仿真技术概述（2 学时）本章主要研究 VVA 基本概念和方法，先进仿真技术概况。使学生掌握建模与仿真的 VV&A，了解模型校核方法，模型验证的主要技术，了解仿真可信度，熟悉分布式仿真，协同仿真。1 教学基本要求：模型校核方法，模型验证的主要技术，仿真可信度。2.教学重点与难点：模型校核方法，模型验证的主要技术。3.教学内容：建模与仿真的 VV&A，模型校核方法，模型验证的主要技术，仿真可信度，分布式仿真，协同仿真。第十章 典型的仿真应用（2 学时）本章主要研究军事领域，民用领域仿真的应用情况。使学了解军事领域仿真和民用领域仿真中几个典型应用。1 教学基本要求：了解飞行器、飞行训练、航天器仿真的基本原理、模块、仿真意义。掌握工业过程的分类、仿真的意义。了解化工、冶金、电力仿真应用的概况2.教学重点与难点：飞行器、飞行训练、航天器仿真的基本原理，工业过程的分类，化工、冶金、电力仿真应用的概况。3.教学内容：飞行器、飞行训练、航天器仿真的基本原理、模块、仿真意义。工业过程的分类、仿真的意义，化工、冶金、电力仿真应用的概况.三、实验或实训要求 无