仿真的比较全面的介绍
仿真概念归纳总结
仿真概念归纳总结近年来，仿真技术在各个领域中得到了广泛应用，成为解决实际问题、预测结果和培训等方面的重要工具。
本文将对仿真概念进行归纳总结，从定义、分类到应用领域等方面进行探讨。
一、仿真概念定义仿真是指利用计算机模拟真实世界过程、系统或行为的过程。
它通过建立模型并对模型进行计算，以求得关于真实世界的有用信息。
仿真技术以模拟实验的方式，通过模型的演化和结果的观察，在模型中模拟和分析实际系统的运行，并据以进行决策。
二、仿真分类1. 离散事件仿真（DES）离散事件仿真是一种基于事件驱动的仿真方法，它以离散事件为时间推进单位，模拟系统中的离散事件及其之间的发生、处理和发展关系。
这种仿真方法适用于涉及到系统内离散事件交互和非持续性系统行为的问题，如排队、交通流、生产流程等。
2. 连续仿真连续仿真是一种通过对仿真对象的状态进行连续变化而推进仿真时间的方法。
这种仿真方法适用于涉及到系统内连续状态变化和持续性系统行为的问题，如物理模型、流体力学等。
3. 混合仿真混合仿真是离散事件仿真和连续仿真的结合体，将两种仿真方法结合起来，以更好地模拟复杂系统。
这种仿真方法适用于既涉及到离散事件交互，又涉及到连续状态变化的问题，如交通系统、航空系统等。
三、仿真应用领域1. 工业制造仿真在工业制造中的应用非常广泛，可以对生产线、物料流动、装配过程等进行建模和仿真，以优化生产效率、降低成本、提高产品质量。
2. 交通运输仿真技术在交通运输领域的应用可以模拟交通流量、道路网络、交通信号等，以实现交通拥堵预测、交通规划优化和交通管理等目标。
3. 医疗领域仿真可以用于医疗培训和手术模拟，使医生和护士能够在虚拟环境中进行实践，提高医疗技术和减少医疗事故。
4. 军事训练仿真技术在军事训练中的应用可以模拟战场环境、交战双方、武器系统等，提供真实的虚拟训练环境，以提高军事人员的战斗能力和决策水平。
5. 城市规划仿真可以对城市的建筑、交通、人口等进行精确建模和仿真，以帮助城市规划者分析城市发展策略、优化城市布局和改善城市运行。
仿真方法 百科知识点总结
仿真方法百科知识点总结仿真方法百科知识点总结仿真方法是一种通过建立数学模型和计算机模拟来研究和分析现实系统行为的方法。
它在科学研究、工程设计和决策制定等领域具有广泛的应用。
本文将总结一些与仿真方法相关的百科知识点，以帮助读者更好地了解和应用仿真方法。
一、仿真方法的基本概念1. 仿真模型：为了研究和预测现实系统行为而建立的数学模型，它可以是连续的、离散的或混合的。
2. 仿真实验：利用计算机对仿真模型进行运行和观察，以获取对系统行为的认识和理解。
3. 仿真结果：仿真实验的输出数据，用于描述系统行为的特征和变化情况。
二、仿真方法的分类1. 连续仿真和离散仿真：根据模型的时间和状态的特性，可以将仿真方法分为连续仿真和离散仿真。
连续仿真是基于时间连续的模型，离散仿真是基于事件离散的模型。
2. 系统仿真和决策仿真：系统仿真是对现实系统进行全面模拟和分析；决策仿真是为了帮助决策制定者做出最佳决策而进行的仿真。
3. 仿真技术：仿真方法可以使用不同的技术，如离散事件仿真、代理仿真、系统动力学仿真等，根据需要选择适合的技术进行仿真研究。
三、仿真方法的应用领域1. 科学研究：仿真方法可以帮助科学家研究和理解自然现象的规律，如天体运动、地震灾害等。
2. 工程设计：仿真方法可以用于产品设计、工艺优化、结构分析等，减少实验成本和提高设计效率。
3. 决策支持：仿真模型可以用于模拟和分析不同决策方案的效果，帮助决策者做出更合理的决策。
4. 教育培训：仿真方法可以辅助教学，帮助学生理解和应用专业知识，提高实践能力。
四、仿真方法的特点和优势1. 灵活性：仿真方法可以根据需要对系统进行不同的约束条件和参数设置，灵活性更强。
2. 可控性：仿真方法可以对系统进行不同的实验条件设置，观察和比较不同条件下系统的行为。
3. 经济性：仿真方法可以减少实验成本和时间，提高研究和工程设计的效率。
4. 安全性：仿真方法可以模拟一些危险和不安全的现象和情况，提前预防和解决问题。
系统仿真技术的介绍(第一章)NEW
系统仿真技术的介绍（第一章）（一）什么是系统仿真系统仿真技术在国内还是一个新事物,大家不难发现,在5年或者10年前,很少会有人谈到仿真技术,学校也没有这门课程,在网络上搜索,相关的资料也是很少。
可是近2~3年,仿真逐步在国内高校内发展起来,也逐渐在一些世界级的大企业、国家重点单位得到了应用，出现了一部分基于仿真的咨询机构，并且一度海外风险投资基金也欲介入这个潜在的市场。
现在国内在物流、供应链、工业工程等相关的网站、论坛上都能找到系统仿真的踪迹，并且也出现了一些比较有名的仿真论坛，主要有itpub的供应链仿真论坛，道于仿真论坛，还有各大仿真软件公司或者代理开设的专门的讨论区，技术支持区，人气也相当火。
姑且不论我们国内论坛的人气旺盛和实际上仿真技术应用比较低靡的巨大反差，至少也可以说这是一个良好的开端。
系统仿真是工业工程中系统工程的一个小分支,在国外已经有50多年的历史[1955，K.D. Tocher]。
尤其在美国,仿真研究已经广泛应用于企业应用，主要被应用于通讯、制造、服务、卫生、物流和军事等，为这些行业的发展提供了巨大的推动作用。
仿真和虚拟现实，有本质的区别，我们经常听到仿真枪，仿真玩具，还有比如工程仿真软件，这些都是和虚拟现实相关的可视化的设计而已。
美国的仿真著名学者Jerry Banks对系统仿真的定义是：“仿真就是实时地对现实世界的流程和系统的运作进行模拟,仿真包含人为地产生系统的“历史”，并通过观察这些“历史”数据来获得它所代表的现实系统的运作的推断。
仿真是解决很多现实世界问题不可获缺的解决工具。
仿真被用来描述和分析系统的行为，提出关于现实系统的what-if的问题，并帮助现实系统的设计。
现存的系统和概念中的系统都可以用仿真来模拟。
”采用系统仿真的方法和传统方法的区别在于仿真属于预测性技术，在不影响实际系统的情况下通过有目的的选取研究的对象，确定研究范围，抽象系统的本质进行一系列策略和参数的模拟。
仿真概述
仿真概述－意义
随着计算机软、硬件技术的发展，计算机仿真 的作用也越来越大：
替代难以或者无法实施的试验 解决一般方法难以求解的大型系统问题 降低投资风险，节省研究开发费用 避免时间试验对人身、财产的危害 缩短试验时间而不受时空的限制 获得试验中难以测量或不能测量的数据
仿真概述－意义
网格划分（离散化） （3/3）
在一定的范围内，网格越粗，那么时间步长越 大，计算速度越快，精度有一定的降低；同理 ，网格越细，那么时间步长越细，计算速度越 慢，精度有一定的提高。 GT-POWER根据COURANT数选择合适的时间步长， 以维持计算的稳定。 用户也可调整最大步长或设固定的步长。
In-house
Competitor
Function
Function analysis Target setting Idea creation
Cost
Condition
Target
Benchmarking
Technology Development
Ideas Ideal Model
Each Technology
网格划分（离散化）（2/3）
网格的粗细（离散化长度）由用户定义。 对于通常的内燃机性能计算，我们推荐：
进气系统：离散化长度≈0.4×缸径 排气系统：离散化长度≈0.55×缸径
计算噪声时，我们建议此时的离散化长度是性 能计算时的一半。 尽量使网格的粗细趋于均匀，这有利于提高计 算精度和减少计算时间。
Evaluate and Improve simulation methods
GT-Power
1什么是仿真
• 控制系统工具箱 • 系统辨识工具箱 • 鲁棒控制工具箱 • 多变量频域设计工具箱 • 分析与校正工具箱 • 神经网络工具箱 • 最优化工具箱 • 模糊控制工具箱等
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0.3 计算机仿真技术的应用
计算机仿真已被广泛应用于各个 领域，它在系统研究中的重要性在于 它不仅经济而且安全可靠。通过仿真 研究可以预测系统的特性以及外界干 扰的影响，从而可以对制订控制方案
和控制决策提供定量依据。 • 工程系统 • 非工程系统
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一、工程系统
• 如控制系统的设计、分析和研究；电力系 统的可靠性研究；化工流程的模拟；造船、 飞机、导弹等研制过程。
• 50年代初，出现了通用的模拟计算机。 • 50年代末，数字计算机有了很大发展，
加上这时期在微分方程数值解的理论方 面又有很大的发展，所以在几种高级语 言（如FORTRAN，ALGOL等）出现以后， 在50年代末期，数字计算机便在非实时 仿真方面开始得到广泛的应用。
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• 1958年为满足高速动态系统仿真的要求， 出现了第一台专用的模拟/数字混合计算 机，它是用来解决导弹轨迹的计算问题。
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四、当前仿真研究的前沿课题
• 主要有仿真与人工智能技术的结合、分布 式仿真与仿真模型的并行处理、图形与动 画仿真、建模环境与仿真支持系统等。
• 控制系统的仿真是一门涉及到控制理论、 计算数学和计算机技术的综合性科学。
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0.4 控制系统计算机辅助设计 （CAD）的主要内容 及其应用
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1. 控制系统CAD的主要内容 根据所使用的数学工具，控制系统的分析与设 计方法可以分为如下的两大类：变换法（频域 法）和状态空间法（时域法）。
一、仿真的意义
仿真项目知识点总结
仿真项目知识点总结一、概念和基础知识1. 仿真的定义仿真是利用计算机技术模拟和重现实际系统的行为和特性的过程，以便用来分析、设计和测试系统。
它是一种模拟实际系统行为的一种方法，通过构建模型、运行模拟实验来研究和预测系统的性能和行为。
2. 仿真的分类仿真可以根据模拟对象的不同分为连续系统仿真和离散系统仿真两种。
连续系统仿真主要是以微分方程来描述系统的运行机制，例如控制系统、电路系统等；离散系统仿真则是以差分方程或状态转移方程来描述系统的运行机制，如生产系统、交通系统等。
3. 仿真的基本要素仿真的基本要素包括仿真模型、仿真实验、仿真软件和仿真结果分析。
仿真模型是对实际系统行为和特性的抽象描述，仿真实验是利用仿真模型进行实际的模拟和测试，仿真软件是用来构建和运行仿真模型的工具，仿真结果分析则是对仿真实验结果的定量和定性分析。
4. 仿真的应用领域仿真在航空航天、军事、医疗、交通、环境、金融等领域都有广泛的应用。
通过仿真可以为决策提供依据，优化系统设计，减少试验成本和风险，提高工作效率等。
二、仿真建模与仿真软件1. 仿真模型的建立建立仿真模型是仿真项目的第一步，它是对实际系统行为和特性的抽象描述。
仿真模型可以是基于物理规律、数学建模、经验模型等方式建立的，在建立仿真模型时需要考虑系统的复杂性、实时性、计算成本等因素。
2. 仿真软件的选择仿真软件是进行仿真实验的工具，不同的仿真项目需要使用不同的仿真软件。
常见的仿真软件有MATLAB、Simulink、Arena、AnyLogic、Ansys、SolidWorks等，根据具体的仿真需求和仿真对象的特性来选择仿真软件。
3. 仿真模型的验证和验证建立了仿真模型后，需要对其进行验证和验证。
验证是通过与实际系统的比较来验证模型的正确性和准确性，验证是通过不同条件下的实验和测试来验证模型的可靠性和适用性。
4. 仿真建模的技巧在建立仿真模型时，需要考虑模型的简化和精简，尽量减少参数和变量的数量，提高模型的效率和可靠性。
仿真是一种数值方法
仿真是一种数值方法仿真是指在计算机或其他数值设备上利用数学方程和模型对真实世界的系统进行模拟和求解的过程或方法。
通过对系统进行仿真可以对其进行研究、分析和评估，进而帮助决策者做出合理决策。
仿真方法是一种基于数学和计算机技术的手段，通过建立数学模型和相关方程，通过计算机解决模型，并得到仿真结果。
因此，仿真方法可以适用于各类系统的模拟，包括自然系统、社会系统和工程系统等。
仿真方法的基本思想是将系统抽象为数学模型，利用数学模型描述和模拟系统的行为和特性，通过模拟实验和计算方法得到系统的输出结果。
仿真模型一般包括状态方程、输入输出方程、控制方程和边界条件等。
仿真模型可以是简单的线性模型，也可以是复杂的非线性模型。
仿真方法的基本步骤包括建模、求解和分析。
建模是指将实际系统抽象成数学模型的过程。
求解是指利用数值方法和计算机技术对模型进行求解的过程。
分析是指对模拟结果进行评估和分析的过程。
在仿真过程中，可以通过调整和变化模型的参数和边界条件等来研究和评估系统的不同方面。
仿真方法具有以下优点：1. 真实性：仿真可以对系统进行准确模拟和求解，可以得到系统的真实运行状态和性能。
2. 灵活性：仿真方法可以根据需要进行模型的简化或扩展，可以灵活调整模型的参数和边界条件等，以研究系统的不同方面。
3. 成本低：相对于实际试验和观测，仿真方法可以节省大量的时间、物力和人力成本。
4. 安全性：在某些危险或不可控的环境下，仿真可以替代实际试验，保证人员的安全性。
5. 高效性：仿真方法可以在短时间内对大量数据进行处理和分析，提高研究和决策的效率。
仿真方法的应用广泛，涉及领域包括工程、物理、化学、生物、经济、社会等。
在工程领域中，仿真方法可以用来设计和优化各类系统，如航空航天、电力系统、交通系统、通信系统等。
在医学领域中，仿真方法可以用来模拟人体器官、疾病传播等，有助于研究和预测疾病的发展和治疗效果。
在金融领域中，仿真方法可以用来对资产的风险和收益进行评估和优化，有助于制定投资策略和风险控制措施。
仿真技术概述范文
仿真技术概述范文仿真技术是一种通过计算机模拟实验和实际情境，利用虚拟环境创造真实感的技术。
它可以模拟和重现现实世界中的各种场景和对象，使用户能够体验和参与到虚拟环境中的活动中去。
仿真技术广泛应用于许多领域，如航空航天、制造业、医疗、军事等，为人们提供了一种安全、经济、高效的实验与培训手段。
仿真技术可以分为物理仿真和虚拟仿真两个方面。
物理仿真是通过模拟物理实验来研究物理现象和探索物理规律的过程。
它利用计算机和相关设备对物理系统进行建模，并模拟真实物理环境中的运动、力学、热力学等物理现象。
物理仿真技术在航空航天领域中得到了广泛应用，可以用于飞机和火箭的设计与测试，从而减少实验成本和风险。
虚拟仿真是通过计算机生成虚拟环境，并在其中创造出现实感的体验。
它利用计算机图形学、虚拟现实技术、虚拟人物技术等手段来模拟真实情境，并使用户能够与虚拟环境进行交互。
虚拟仿真技术在各个领域中具有广泛应用，如制造业中的数字孪生技术可以实现产品设计和制造过程的模拟与优化；医疗领域中的虚拟手术训练可以提高医生的手术技巧和减少手术风险；军事领域中的虚拟战场可以进行战术演练和战争模拟，提高部队的作战能力。
在仿真技术中，常用的建模方法有仿真模型、虚拟现实、计算机图形学等。
仿真模型是指通过对系统进行抽象和建模来模拟现实系统的运行。
它可以通过数学方程和统计方法来描述系统的行为，并利用计算机对模型进行求解和仿真。
仿真模型可以用于预测系统的性能、优化系统的设计和决策，是仿真技术中最基础和常用的方法之一虚拟现实是一种通过计算机生成虚拟环境，并通过头戴式显示器等设备使用户能够沉浸其中的技术。
虚拟现实技术能够模拟现实世界中的各种场景和对象，使用户可以与虚拟环境进行交互。
虚拟现实技术通常与计算机图形学和人机交互技术相结合，为用户提供一种身临其境的感觉。
计算机图形学是一种利用计算机生成和处理图像的技术。
它包括图形模型的表示、图像的合成和渲染等方面。
计算机图形学可以通过计算机在屏幕上生成虚拟对象和场景，使用户可以观察和操作虚拟环境中的内容。
实习报告_对仿真的认识
一、引言随着科技的不断发展，仿真技术在各个领域得到了广泛应用。
仿真作为一种虚拟现实技术，能够帮助我们在虚拟环境中模拟真实世界的各种现象，从而降低实际操作的风险，提高工作效率。
在本次实习过程中，我对仿真技术有了更深入的了解，以下是我在实习期间对仿真的认识。
二、仿真技术概述1. 仿真技术的定义仿真技术是指利用计算机技术、信息技术和自动化技术，通过模拟真实世界的物理、化学、生物等过程，实现对复杂系统的分析和优化。
仿真技术具有高度的可视化、交互性和实时性，能够帮助我们在虚拟环境中进行实验、分析和决策。
2. 仿真技术的分类（1）物理仿真：通过计算机模拟物理现象，如力学、热学、电磁学等，实现对物理过程的再现。
（2）化学仿真：通过计算机模拟化学反应过程，如化学反应动力学、反应器设计等。
（3）生物仿真：通过计算机模拟生物过程，如细胞、器官、生态系统等。
（4）社会仿真：通过计算机模拟社会现象，如人口、经济、环境等。
三、仿真技术在实习中的应用1. 生产过程仿真在实习过程中，我们学习了东方仿真软件中的合成氨仿真操作。
通过仿真软件，我们能够模拟合成氨生产过程中的各个环节，如原料处理、反应、分离等。
这有助于我们了解合成氨的生产工艺流程，提高对实际生产过程的认知。
2. 设备运行仿真实习期间，我们参观了工厂中控室，了解了计算机系统在实际生产操作中的作用。
通过仿真技术，我们可以模拟设备运行状态，预测设备故障，从而提高设备运行效率，降低维修成本。
3. 安全培训仿真仿真技术在安全培训中具有重要意义。
通过模拟真实场景，我们可以让培训者身临其境地感受危险，提高安全意识。
在实习过程中，我们学习了火灾、爆炸等事故的仿真模拟，为今后的安全工作奠定了基础。
四、仿真技术的优势1. 降低成本：仿真技术可以在虚拟环境中进行实验，避免了实际操作中的高昂成本。
2. 提高效率：仿真技术能够快速模拟复杂系统，缩短实验周期，提高工作效率。
3. 增强安全性：仿真技术可以帮助我们预测潜在风险，避免实际操作中的事故发生。
仿真简介及其应用
仿真简介及其应用11.1 仿真的定义我们这里所述的仿真，并不是针对一些设备的机械的动作的仿真，而是指系统仿真。
系统仿真是评估对象系统（例如制造系统、物流仓储、生产计划等）的整体能力等为目的的一门专业技术。
（备注：计算机没有普及以前, 进行物流系统仿真, 普遍采用数学方法建立数学模型。
）系统仿真的发展基本上是伴随着仿真软件和优化算法的发展而成长的。
而随着技术的发展和成熟，以及与其他信息技术的集成，而这种集成化的仿真技术也是未来发展的主要方向，目前，我们将集成化的系统仿真在制造行业的应用称之为数字工厂。
数字工厂的定义如下：在仿真环境中构建与现实工厂相对应的、完整的数字工厂，实现对实际生产过程的实时动态监测；同时基于仿真分析系统，可实现对规划方案前期的验证和优化，实现生产数据的多维分析，支持资源配置方案评估、多层次计划验证和优化等业务决策。
1.2 仿真的发展仿真，也称为模拟, 通俗来讲, 它就是按照客观的实际情况, 把所要研究的问题或对象构造成模型, 然后在模型上进行实验或试验, 以观察一项设计或计划方案, 在接近于实际的条件下, 其工作或运行情况是否合乎主观的意图或要求, 或者是同时分析比较几个设计或计划方案, 以确定其中哪一个方案更符合主观的意图或要求, 具有更好的技术性能或经济效果, 从而确定选择其中一个较好的设计或计划方案。
仿真技术是在世纪年代末以来, 伴随着计算机技术的发展, 仿真技术最初主要应用于航空、航天、原子反应堆等价格昂贵、周期长、危险性大、实际系统试验难以实现的少数领域, 后来逐步发展到电力、石油、化工、冶金、机械等一些主要工业部门, 并进一步扩大到今天的社会系统、经济系统、交通运输系统等一些非工程系统领域。
现代系统仿真技术和综合性仿真系统已经成为复杂系统, 特别是高技术产业中不可缺少的分析、研究、设计、评价、决策和训练的重要手段, 其应用范围还在不断扩大。
2随着全球范围内市场竞争的加剧，缩短产品的设计周期、生产周期、上市周期，降低开发成本已成为企业追逐的目标。
仿真概念
英文全称是:Simulation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，该影响是在项目整体的层次上表示的。
项目仿真利用计算机模型和某一具体层次的风险估计，一般采用蒙特卡洛法进行仿真。
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。
这里所指的模型包括物理的和数学的，静态的和动态的，连续的和离散的各种模型。
所指的系统也很广泛,包括电气、机械、化工、水力、热力等系统,也包括社会、经济、生态、管理等系统。
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。
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。
仿真过程包括建立仿真模型和进行仿真实验两个主要步骤。
简史20世纪初仿真技术已得到应用。
例如在实验室中建立水利模型，进行水利学方面的研究。
40～50年代航空、航天和原子能技术的发展推动了仿真技术的进步。
60年代计算机技术的突飞猛进，为仿真技术提供了先进的工具，加速了仿真技术的发展。
利用计算机实现对于系统的仿真研究不仅方便、灵活，而且也是经济的。
因此计算机仿真在仿真技术中占有重要地位。
50年代初，连续系统的仿真研究绝大多数是在模拟计算机上进行的。
50年代中，人们开始利用数字计算机实现数字仿真。
计算机仿真技术遂向模拟计算机仿真和数字计算机仿真两个方向发展。
在模拟计算机仿真中增加逻辑控制和模拟存储功能之后，又出现了混合模拟计算机仿真，以及把混合模拟计算机和数字计算机联合在一起的混合计算机仿真。
在发展仿真技术的过程中已研制出大量仿真程序包和仿真语言。
70年代后期，还研制成功专用的全数字并行仿真计算机（见全数字仿真计算机）。
分类仿真可以按不同原则分类：①按所用模型的类型（物理模型、数学模型、物理－数学模型）分为物理仿真、计算机仿真（数学仿真）、半实物仿真；②按所用计算机的类型（模拟计算机、数字计算机、混合计算机）分为模拟仿真、数字仿真和混合仿真；③按仿真对象中的信号流（连续的、离散的）分为连续系统仿真和离散系统仿真；④按仿真时间与实际时间的比例关系分为实时仿真（仿真时间标尺等于自然时间标尺）、超实时仿真（仿真时间标尺小于自然时间标尺）和亚实时仿真（仿真时间标尺大于自然时间标尺）；⑤按对象的性质分为宇宙飞船仿真、化工系统仿真、经济系统仿真等。
仿真的比较全面的介绍
仿真1、仿真的目的：在软件环境下，验证电路的行为和设想中的是否一致。
2、仿真的分类：a)功能仿真：在RTL层进行的仿真，其特点是不考虑构成电路的逻辑和门的时间延迟，着重考虑电路在理想环境下的行为和设计构想的一致性；b)时序仿真：又称为后仿真，是在电路已经映射到特定的工艺环境后，将电路的路径延迟和门延迟考虑进对电路行为的影响后，来比较电路的行为是否还能够在一定条件下满足设计构想。
3、功能仿真的目的：a)设计出能工作的电路：因此功能仿真不是一个孤立的过程，其和综合、时序分析等形成一个反馈工作过程，只有这个过程收敛，各个环节才有意义。
而孤立的功能仿真通过是没有意义的，如果在时序分析过程中发现时序不满足需要更改代码，则功能仿真必须从新进行。
因此正确的工作流程是：b）代码排错：功能仿真是代码排错的最重要的手段之一。
4、modelsim的高级功能：Code Coveragea)代码覆盖率是验证激励是否完备，检验代码质量的一个重要手段。
测试激励的代码覆盖率至少要达到95％以上，才能基本认为代码在逻辑上是通过质量控制的，才能进入综合步骤；b)代码覆盖率是保证高质量代码的必要条件，但却不是充分条件。
即便代码行覆盖和分支覆盖都能够达到100％，也不能肯定的说代码已经得到100％的验证。
除非所有的分支覆盖都能够进行组合遍历。
c)在大的设计中，如果想通过一个激励就验证完一个设计或者模块是不现实的。
一方面是从逻辑功能上很难做到；另外一方面是因为如果在一个激励中包括了各种情况，整个仿真过程的速度会随着计算机内存的消耗而成线性下降，效率低下。
d)通常的做法是每一个激励只验证电路功能的某个方面。
整个电路的功能验证由数个激励共同完成。
在这种验证方法中代码覆盖率更显重要，因为可以通过代码覆盖率来控制激励对功能的覆盖程度。
e)modelsim的Code coverage不但能记录各个激励对代码的“行覆盖”和“分支覆盖”，而且能够将各个激励的覆盖记录进行合并，做到对覆盖率的全面监测。
仿真的基本形式
仿真的基本形式
仿真是利用计算机技术来模拟现实世界或虚拟世界中的事件或过程的过程。
它的基本形式有以下几种：
1. 离散事件仿真：离散事件仿真是一种基于离散时间步的仿真技术，适用于模拟离散事件系统，如调度系统、生产线、运输系统等。
该技术将时间分成离散的时间步，每个时间步中模拟系统状态的改变和事件的发生。
2. 连续仿真：连续仿真是一种基于连续时间的仿真技术，适用于模拟连续系统，如物理系统、气候系统、经济系统等。
该技术将时间看作一个连续的变量，根据系统的物理特性和方程式模拟系统状态的变化。
3. 混合仿真：混合仿真是将离散事件仿真和连续仿真相结合的一种仿真技术，适用于模拟同时包含离散事件和连续过程的系统，如交通系统、军事系统等。
该技术将时间分为离散事件和连续时间两部分，同时考虑系统中的离散事件和连续过程，模拟系统状态的变化。
4. 随机仿真：随机仿真是一种基于随机过程的仿真技术，适用于模拟存在随机因素的系统，如金融系统、风险评估等。
该技术采用随机变量模拟系统中的随机因素对系统状态的影响。
总之，仿真技术的不同形式都是为了更好地模拟不同类型的系统和过程，以便更好地预测、分析和优化系统性能。
第0讲-仿真概念与实质优选全文
电配电 线路、用电设备有机 连接起来的整体， 称为电力系统。
它的功能是将自然界的一次能源通过发 电动力装置转化成电能，再经输电、变 电和配电将电能供应到各用户。
为实现这一功能，电力系统在各个环节 和不同层次还具有相应的信息与控制系 统，对电能的生产过程进行测量、调节、 控制、保护、通信和调度，以保证用户 获得安全、经济、优质的电能。
仿真技术的应用领域： 仿真技术已广泛地应用于航空航天、航海、国防、 原子能、电力、冶金、化工、医学、农业等领域。
本课程讨论的对象主要是电力系统。
1·2 系统特点与性质
对系统正确的认识是正确的决策的基础，而 认识系统必须了解系统的基本特点。
系统的特点：
（1）系统具有一定功能——不同功能系统，研究方法不完 全相同；
是否合理，安装、操作和检修是否便利。 这种模型仅反映了其结构特性，而未能反映
锅炉内部传热学、热力学、流体力学的特性。
2、数学仿真：
按真实系统的数学关系构造系统的数学模型， 即将实际系统的运动规律用数学形式表达出来，并 在数学模型上进行试验，再现系统的某些特性。
数学模型能精确反映系统内部的各种静态和 动态特性，如锅炉运行中的燃料化学反应、传热 过程、能量储存与释放、工质循环流动的特性。
3、数模混合仿真系统
——用模拟计算机和数字计算机组成的仿真系统。
由于模拟计算机和数字计算机的优缺点是互 补的。因此，该系统达到了扬长避短的目的。
该系统适用于：
（1）要求与实物连接，又有许多复杂函数需计算的实时 仿真；
（2）需要进行反复迭代计算（如统计分析、参数寻优） 的仿真；
（3）对计算机控制系统的仿真；
数学仿真一般是利用计算机对系统数学模型 进行运算和试验的。因此，利用计算机实现的系 统数学仿真也称为：计算机仿真。
仿真概念归纳总结
仿真概念归纳总结简介仿真是一种通过模拟真实系统的运行，通过模型来预测系统的行为和性能的方法。
它广泛应用于各个领域，例如物理、工程、计算机科学等。
本文将对仿真的概念进行归纳总结，包括仿真的定义、分类、应用和优势等方面。
1. 仿真的定义仿真是通过创建一个模型来模拟现实系统的行为和性能。
这个模型可以是一个数学模型、物理模型或计算机模型。
仿真通过表达模型中的各个元素之间的关系和规则来模拟系统的运行。
与现实系统相比，仿真可以为我们提供更多的机会来观察、分析和预测系统的行为。
2. 仿真的分类根据仿真系统的类型和目标，仿真可以分为以下几类：2.1 连续仿真连续仿真是指模拟连续系统的行为和性能，其中系统的状态随时间的变化而连续变化。
连续仿真通常使用微分方程来描述系统的动态变化。
2.2 离散仿真离散仿真是指模拟离散系统的行为和性能，其中系统的状态在一系列离散的时间点上发生变化。
离散仿真通常使用差分方程或状态转移图来描述系统的行为。
2.3 混合仿真混合仿真是指同时模拟连续和离散系统的行为和性能。
混合仿真通常使用混合系统理论来描述系统的动态变化。
3. 仿真的应用仿真在各个领域都有广泛的应用，以下是一些常见的仿真应用示例：3.1 物理仿真物理仿真用于模拟物理系统的行为和性能。
例如，通过模拟重力、摩擦等物理规律，可以预测物体的运动轨迹和碰撞结果。
3.2 工程仿真工程仿真用于模拟工程系统的行为和性能。
例如，在设计一座桥梁时，可以使用仿真来测试桥梁的耐久性、承重能力等。
3.3 计算机仿真计算机仿真用于模拟计算机系统的行为和性能。
例如，在开发软件时，可以使用仿真来测试软件的性能、稳定性等。
3.4 生物仿真生物仿真用于模拟生物系统的行为和性能。
例如，通过模拟人体器官的功能和相互作用，可以预测药物的副作用和疾病的发展趋势。
4. 仿真的优势仿真作为一种研究和预测系统行为的方法，具有以下几个优势：4.1 降低成本和风险通过仿真，可以在现实系统投入大量时间和资源之前，预测系统的性能、问题和风险。
仿真技术简介
何为仿真？1定义仿真技术是利用计算机并通过建立模型进行科学实验的一门多学科综合性技术。
它是它具有经济、可靠、实用、安全、可多次重用的优点。
仿真是对现实系统的某一层次抽象属性的模仿。
人们利用这样的模型进行试验，从中得到所需的信息，然后帮助人们对现实世界的某一层次的问题做出决策。
仿真是一个相对概念，任何逼真的仿真都只能是对真实系统某些属性的逼近。
仿真是有层次的，既要针对所欲处理的客观系统的问题，又要针对提出处理者的需求层次，否则很难评价一个仿真系统的优劣。
传统的仿真方法是一个迭代过程，即针对实际系统某一层次的特性（过程），抽象出一个模型，然后假设态势（输入），进行试验，由试验者判读输出结果和验证模型，根据判断的情况来修改模型和有关的参数。
如此迭代地进行，直到认为这个模型已满足试验者对客观系统的某一层次的仿真目的为止。
模型对系统某一层次特性的抽象描述包括：系统的组成；各组成部分之间的静态、动态、逻辑关系；在某些输入条件下系统的输出响应等。
根据系统模型状态变量变化的特征，又可把系统模型分为：连续系统模型——状态变量是连续变化的；离散（事件）系统模型——状态变化在离散时间点（一般是不确定的）上发生变化；混合型——上述两种的混合。
2发展历程仿真是一种特别有效的研究手段。
20世纪初仿真技术已得到应用。
例如在实验室中建立水利模型，进行水利学方面的研究。
40～50年代航空、航天和原子能技术的发展推动了仿真技术的进步。
60年代计算机技术的突飞猛进，为仿真技术提供了先进的工具，加速了仿真技术的发展。
利用计算机实现对于系统的仿真研究不仅方便、灵活，而且也是经济的。
因此计算机仿真在仿真技术中占有重要地位。
50年代初，连续系统的仿真研究绝大多数是在模拟计算机上进行的。
50年代中期，人们开始利用数字计算机实现数字仿真。
计算机仿真技术遂向模拟计算机仿真和数字计算机仿真两个方向发展。
在模拟计算机仿真中增加逻辑控制和模拟存储功能之后，又出现了混合模拟计算机仿真，以及把混合模拟计算机和数字计算机联合在一起的混合计算机仿真。
仿真概述论述
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仿真技术
第1讲 仿真技术综述
1.1 科研工作的基本方法
3. 仿真实验法
在模型上（物理的/数学的）所进行的系统性能分析与研究方法。
虚拟模型
仿真技术
第1讲 仿真技术综述
1.1 科研工作的基本方法
3. 仿真实验法
在模型上（物理的/数学的）所进行的系统性能分析与研究方法。
实物模 型
第1讲 仿真技术综述
X1 m1
Ks
u
u
b
m2
X2
Kt W
汽车主动悬架理论模型
m1X1 Ks ( X 2 X1) b( X 2 X1) u
m2
X2
Ks
(X
2
X1)
b( X
2
X 1 )
u
Kt
(W
X2)
汽车主动悬架实验模型
仿真技术
1.1 科研工作的基本方法
第1讲 仿真技术综述
5. 猜想法
又称为“假想法”，通过人们对所研究问题的“直觉”，提出 “可能的”结果/结论，利用“反演/推理/证明”的方法进行“创 造性”的研究和发现。
第1讲 仿真技术综述
第1讲 仿真技术综述
本章主要内容如下： 1.1 科研工作的基本方法 1.2 模型及其建立 1.3 仿真技术及其重要性
仿真技术
第1讲 仿真技术综述
1.1 科研工作的基本方法
1. 解析法 运用已掌握的理论知识，对所研究的对象进行理论方面的 分析、计算及综合。 工程最优问题
最佳路径问题
第1讲 仿真技术综述
2. 建模三要素：目的，方法，验证 方法要恰当
✓ 逻辑推理方法：归纳、推演、类比、移植 ✓ 机理建模法:白箱问题 ✓ 实验建模法：黑箱问题 ✓ 综合建模法：机理+实验
仿真的简介分类介绍
应用和效益
• 在航天工业方面，采用仿真实验代替实弹试验可使实弹试 验的次数减少80％。在电力工业方面采用仿真系统对核电 站进行调试、维护和排除故障，一年即可收回建造仿真系 统的成本。现代仿真技术不仅应用于传统的工程领域，而 且日益广泛地应用于社会、经济、生物等领域，如交通控 制、城市规划、资源利用、环境污染防治、生产管理、市 场预测、世界经济的分析和预测、人口控制等。对于社会 经济等系统，很难在真实的系统上进行实验。因此，利用 仿真技术来研究这些系统就具有更为重要的意义。
应用和效益
• 仿真技术得以发展的主要原因，是它所带来的巨大社 会经济效益。50年代和60年代仿真主要应用于航空、航天 、电力、化工以及其他工业过程控制等工程技术领域。在 航空工业方面，采用仿真技术使大型客机的设计和研制周 期缩短20％。利用飞行仿真器在地面训练飞行员，不仅节 省大量燃料和经费（其经费仅为空中飞行训练的十分之一 ），而且不受气象条件和场地的限制。此外，在飞行仿真 器上可以设置一些在空中训练时无法设置的故障，培养飞 行员应付故障的能力。训练仿真器所特有的安全性也是仿 真技术的一个重要优点。
仿真模型
• 仿真模型是被仿真对象的相似物或其结构形式。 它可以是物理模型或数学模型。但并不是所有对 象都能建立物理模型。例如为了研究飞行器的动 力学特性，在地面上只能用计算机来仿真。为此 首先要建立对象的数学模型，然后将它转换成适 合计算机处理的形式，即仿真模型。具体地说， 对于模拟计算机应将数学模型转换成模拟排题图 ；对于数字计算机应转换成源程序。
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分类
• 仿真可以按不同原则分类：①按所用模型的类型（物理模 型、数学模型、物理－数学模型）分为物理仿真、计算机 仿真（数学仿真）、半实物仿真；②按所用计算机的类型 （模拟计算机、数字计算机、混合计算机）分为模拟仿真 、数字仿真和混合仿真；③按仿真对象中的信号流（连续 的、离散的）分为连续系统仿真和离散系统仿真；④按仿 真时间与实际时间的比例关系分为实时仿真（仿真时间标 尺等于自然时间标尺）、超实时仿真（仿真时间标尺小于 自然时间标尺）和亚实时仿真（仿真时间标尺大于自然时 间标尺）；⑤按对象的性质分为宇宙飞船仿真、化工系统 仿真、经济系统仿真等。
1-什么是仿真
• （3） 高级仿真语言阶段: 1970～1980年间 商用的连续系统仿真语言SSLIV、DAREP、 ACSL,以及离散事件系统仿真语言GPSSIV、 SIMCRIPⅢ和SLAM等。 • （ 4 ）一体化建模与仿真环境软件 : 如美国 Pritsket 于 1989 年推出的 TESS ，它是具有数 据库 , 而且能将数据存储与检索，脚本仿真 / 数据采集，数据分析报告和图形生成，脚本 动画，网络模型输入，运行控制，数据管理 等八个部分组成一体化仿真软件环境。
8
• 1958 年为满足高速动态系统仿真的要求， 出现了第一台专用的模拟/数字混合计算 机，它是用来解决导弹轨迹的计算问题。 • 60年代初期，出现了混合计算机商品。 • 近年以来，由于计算机技术的飞速发展， 数字计算机已有可能解决高速动态系统 的实时仿真问题，所以模拟/数字混合计 算机将被数字计算机所取代。
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0.3 计算机仿真技术的应用
计算机仿真已被广泛应用于各个 领域，它在系统研究中的重要性在于 它不仅经济而且安全可靠。通过仿真 研究可以预测系统的特性以及外界干 扰的影响，从而可以对制订控制方案 和控制决策提供定量依据。 工程系统 非工程系统
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一、工程系统
• 如控制系统的设计、分析和研究；电力系 统的可靠性研究；化工流程的模拟；造船、 飞机、导弹等研制过程。
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2. 控制系统CAD的应用
(1) 控制系统CAD可以广泛地应用于工业生产部门。 (2) 控制系统CAD对于从事自动控制的研究人员来 说也是必部可少的工具和手段。 (3) 控制系统CAD在控制系统教学中的应用也是十 分明显的。
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0.5 基于MATLAB的控制系统 仿真的现状
24
1.是目前国际控制界最流行的仿真语言 2.设计控制系统
第一讲 仿真概述
二、仿真软件介绍
目录 仿真概述 软件介绍 Silvaco简介 Athena Atlas 软件框架 导入示例
• Avanti: Tsuprem4/ Medici Tsuprem4/Medici是 Avanti公司的二维工艺、器件仿真集成软件包。 Tsuprem4是对应的工艺仿真软件，Medici是器件仿 真软件。
• 器件仿真在逻辑上是基于电路仿真的。
• 工艺仿真可以实现离子注入、氧化、刻蚀、 光刻等工艺过程的模拟。可以用于设计新工 艺，改良旧工艺。 • 器件仿真可以实现电学特性仿真，电学参数 提取。可以用于设计新型器件，旧器件改良， 验证器件 的电学特性。 • 如MOS晶体管，二极管，双极性晶体管等等。 提取器件参数，或建立简约模型以用于电路 仿真。
Atlas器件仿真系统组件
目录 仿真概述 软件介绍 Silvaco简介 Athena Atlas 软件框架 导入示例
ATLAS器件仿真系统结构
目录 仿真概述 软件介绍 Silvaco简介 Athena Atlas 软件框架 导入示例
Atlas 输入输出
目录 仿真概述 软件介绍 Silvaco简介 Athena Atlas 软件框架 导入示例
软件框架
目录 仿真概述 软件介绍 Silvaco简介 Athena Atlas 软件框架 导入示例
• Silvaco 的仿真组件均在deckbuild 中启 动，包括将结果由可视化工具 tonyplot 输出。主要组件包括 athena， atlas，devedit • Athena 对工艺进行控制，生成器件结 构 • Atlas 对器件特性进行仿真计算 • Devedit 编写器件结构，而不由工艺来 生成
目录 仿真概述 软件介绍 Silvaco简介 Athena Atlas 软件框架 导入示例
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仿真
1、 仿真的目的：在软件环境下，验证电路的行为和设想中的是否一致。
2、 仿真的分类：
a) 功能仿真：在RTL层进行的仿真，其特点是不考虑构成电路的逻辑和门的时间延迟，着重考虑电路在理想环境下的行为和设计构想的一致性；
b) 时序仿真：又称为后仿真，是在电路已经映射到特定的工艺环境后，将电路的路径延迟和门延迟考虑进对电路行为的影响后，来比较电路的行为是否还能够在一定条件下满足设计构想。
b) 演示。
c) 但是由于电路已经被综合布线过，原来的RTL代码的逻辑层次和代码命名都已经发生变化，即便看到波形也很难直接对应到RTL代码上，因此后仿真来确定电路是否符合要求的方法已经逐渐被新的方法所代替。另外还有后仿真速度缓慢也是一个主要原因。新的方法是：时序分析、静态时序分析、形式验证。
7、 一个重要的观念：电路的性能取决于电路构思和Coding Style：
c) 因此写代码的真正正确的方法是：在大脑中构思出电路的结构，然后用代码把它点滴不漏的表现出来，而不是先写一些只是逻辑上行得通的代码等待工具帮你综合成能实现的电路。工具永远只能做繁重而低级的工作，至少要比人的工作低级，这是未来几百年内不会改变的公理。因此如果你的电路性能不好，说明你对如何实现电路还没有清晰的思路。
b) 这些缺点不单Modelsim有，其他的优秀仿真工具也有，而且历史由来以久，因此很早人们就提出了“先转储后观察调试”方法，在verilog语言中以$dumpXXX开头的系统函数就是做波形转储用的。就是先将波形先存在文件中，等仿真结束后在调出来显示观察和调试。
c) 这种观察功能很多EDA工具都有，并不足为奇；但Debussy的独特之处在于，它不但能显示波形，而且还能非常智能化的将波形中的任何一个变化和引起这个变化的RTL代码联系起来，使代码排错的效率大幅度提高。在原来IC所的一个大型项目中，由于引进了Debussy，使调试效率至少提高了3倍。
e) modelsim的Code coverage不但能记录各个激励对代码的“行覆盖”和“分支覆盖”，而且能够将各个激励的覆盖记录进行合并，做到对覆盖率的全面监测。
f) 演示。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
a) 看仿真波形无疑是代码排错的主要手段，在Modelsim中的波形窗口在大的仿真中有如下缺陷：a、只能显示出在仿真前设置好的信号波形，如果在仿真完成后想观察其他的信号，唯一的办法就是添加需要观察的信号从新开始仿真。b、波形只是简单显示，和代码没有对应和关联关系，不能借助波形直观的调试代码；c、如果观察的信号太多，由于其是实时全信号显示，在仿真时间较长后，仿真速度明显减慢，屏幕的刷新速度也明显减慢。
c) 在大的设计中，如果想通过一个激励就验证完一个设计或者模块是不现实的。一方面是从逻辑功能上很难做到；另外一方面是因为如果在一个激励中包括了各种情况，整个仿真过程的速度会随着计算机内存的消耗而成线性下降，效率低下。
d) 通常的做法是每一个激励只验证电路功能的某个方面。整个电路的功能验证由数个激励共同完成。在这种验证方法中代码覆盖率更显重要，因为可以通过代码覆盖率来控制激励对功能的覆盖程度。
3、 功能仿真的目的：
a) 设计出能工作的电路：因此功能仿真不是一个孤立的过程，其和综合、时序分析等形成一个反馈工作过程，只有这个过程收敛，各个环节才有意义。而孤立的功能仿真通过是没有意义的，如果在时序分析过程中发现时序不满足需要更改代码，则功能仿真必须从新进行。因此正确的工作流程是：
b）代码排错：功能仿真是代码排错的最重要的手段之一。
4、 modelsim的高级功能：Code Coverage
a) 代码覆盖率是验证激励是否完备，检验代码质量的一个重要手段。测试激励的代码覆盖率至少要达到95％以上，才能基本认为代码在逻辑上是通过质量控制的，才能进入综合步骤；
b) 代码覆盖率是保证高质量代码的必要条件，但却不是充分条件。即便代码行覆盖和分支覆盖都能够达到100％，也不能肯定的说代码已经得到100％的验证。除非所有的分支覆盖都能够进行组合遍历。
iv. $dumpon：开始转储；
v. $dumooff：停止转储；
e) 演示Modelsim转储功能
f) 演示Debussy工具中的辅助调试功能；
6、 SDF反标注
a) SDF是一种标准延时格式文件，用于记录综合布线后电路的线延迟和门延迟信息。如果在仿真输出的波形上叠加上这些信息，将使波形更接近实际。
a) 经常有人说“不要用写软件的方法去写硬件”，或者说“要用朴实无华的语言风格来写代码”，这些说法只是描述了事务的表明现象，并没有真正指出问题的真正症结所在；
b) RTL描述语言，虽然是一种语言，但它是描述RTL的语言，所以其着眼点是电路实现而非逻辑推理；RTL就是电路在寄存器层的一种表现，虽然已经不像门级那样具体，但也没有抽象到逻辑层。
d) 先介绍verilog语言中的转储系统函数。其实转储函数就是一种典型的文件操作函数，最为常用的为一下几种：
i. $dumpfile(“filename.vcd”)：打开一个文件准备转储波形数据；
ii. $dumpall：转储所有信号的波形数据；
iii. $dumpvars：转储层次信号；