计算机仿真技术实验1
哈工大 计算机仿真技术实验报告 实验七 基于Simulink的简单电力系统仿真实验
实验七 基于Simulink 的简单电力系统仿真实验一、实验目的１）掌握Simulink 的工作环境及SimPowerSystems 功能模块库的应用； ２）掌握Simulink 的powergui 模块的应用；３）掌握发电机的工作原理及稳态电力系统的计算方法；二、实验内容单机无穷大电力系统如图7-1所示。
平衡节点电压00 V V =︒ 。
负荷功率10L P kW =。
线路参数：电阻1l R =Ω；电感0.01l L H =。
发电机额定参数：额定功率100n P kW =；额定电压n V V =；额定励磁电流70 fn i A =；额定频率50n f Hz =。
发电机定子侧参数：0.26s R =Ω，1 1.14 L mH =，13.7 md L mH =，11 mq L mH =。
发电机转子侧参数：0.13f R =Ω，1 2.1 fd L mH =。
发电机阻尼绕组参数：0.0224kd R =Ω，1 1.4 kd L mH =，10.02kq R =Ω，11 1 kq L mH =。
发电机转动惯量和极对数分别为224.9 J kgm =和2p =。
发电机输出功率050 e P kW =时，系统运行达到稳态状态。
在发电机输出电磁功率分别为170 e P kW =和2100 e P kW =时，分析发电机、平衡节点电源和负载的电流、电磁功率变化曲线，以及发电机转速和功率角的变化曲线。
GV三、实验要求（1）利用SimPowerSystems库中的发电机模型、三相负荷模型建立系统的仿真模型；（2）利用powergui模块，对系统的稳态响应及发电机的初始值进行分析，并给发电机付初始值；（3）利用Bus Selector模块分选出需要的发电机输出参数。
利用Three-Phase V-I Measurement模块测量三相电压与电流参数。
（4）给出平衡节点电源和负载的电流、电磁功率变化曲线，以及发电机转速和功率角的变化曲线。
计算机仿真实验 霍尔效应数据处理
直流测试励磁电流o I 是200mA不等位电势(0+0.25)⨯1=0.25mv实验值通过计算机计算的斜率k 为6.7850。
因为IB H k U =，所以B K H =6.7850. B=H K 7850.6=27.137850.6=0.5113T H= μB =7-1045113.0⨯π=406879.60A/m 理论值21N H l l I +=μ==+⨯00118.060002310.02.024********.95A/m E==H H -H =95.39392695.393926-60.406879 3.28% 因为nqdK H 1= 所以载流子浓度=⨯⨯⨯⨯==--319102.01060.127.1311n qd K H 2.352110⨯3m 个 控制电流I/mA 2.004.00 6.00 8.00 10.00 霍尔电压U/mv 15.4029.95 45.95 60.85 67.80nqu bd I = 所以载流子迁移速率===b IK u H bdnq I =⨯⨯3-10427.1301.033.18m思考题1、若磁场的法线不恰好与霍尔元件片的法线一致，对测量结果会有何影响？如何用实验的方法判断B 与法线是否一致？答：有影响，若磁场方向与霍尔元件有偏角，则只是测的是B θcos ；转动霍尔元件，当霍尔电压达到最大值时，B 与霍尔元件法线一致。
2、若霍尔元件的几何尺寸为4⨯6mm,即控制电流两端距离为6mm ，而电压两端距离为4mm,问此霍尔片能否测量截面积为5⨯5mm 气隙的磁场？答：不可以，因为尺寸为4⨯6mm 的霍尔元件片不能覆盖住截面为5⨯5mm的气隙，这样会有漏磁效应。
3、能否用霍尔元件片测量交变磁场？答：可以，霍尔电压效应的建立需要的时间很短（约在14-12-1010—秒内）。
计算机仿真技术实验教案
课程教案课程名称：计算机仿真技术实验任课教师：汤群芳所属院部：电气与信息工程学院教学班级：电气1403-04班教学时间：2015—2016学年第2学期湖南工学院课程基本信息1 实验一熟悉MATLAB环境及基本运算（验证性实验）一、本次课主要内容1、熟悉MATLAB环境；2、掌握MATLAB常用命令；3、MATLAB变量与运算符。
二、实验目的与要求1、熟悉MATLAB开发环境；2、掌握矩阵、变量、表达式的各种基本运算。
三、教学重点难点重点：矩阵的运算；难点：无。
四、教学方法和手段课堂讲授、演示；巡回指导。
五、作业与习题布置完成实验报告2 实验一熟悉MATLAB环境及基本运算（验证性实验）一、实验目的1．熟悉MATLAB开发环境2．掌握矩阵、变量、表达式的各种基本运算二、实验原理1.熟悉MATLAB环境熟悉MATLAB桌面和命令窗口、命令历史窗口、帮助信息浏览器、工作空间浏览文件和搜索路径浏览器。
3.MATLAB变量与运算符变量命名规则如下：（1）变量名可以由英语字母、数字和下划线组成（2）变量名应以英文字母开头（3）长度不大于31个（4）区分大小写MATLAB中设置了一些特殊的变量与常量，列于下表。
表1 MATLAB的特殊变量与常量MATLAB运算符，通过下面几个表来说明MATLAB的各种常用运算符3表2 MATLAB算术运算符表3 MATLAB关系运算符表4 MATLAB逻辑运算符表5 MATLAB特殊运算4. MATLAB的一维、二维数组的访问45. MATLAB的基本运算表7 两种运算指令形式和实质内涵的异同表6.MATLAB的常用函数表8 标准数组生成函数5表9 数组操作函数7.多项式运算poly——产生特征多项式系数向量roots——求多项式的根p=poly2str(c,‘x’)—（将特征多项式系数向量c转换为以习惯方式显示是多项式）conv, convs——多项式乘运算deconv——多项式除运算polyder(p)——求p的微分polyder(a, b)——求多项式a,b乘积的微分[p,q]=polyder(p1,p2)——求解多项式p1/p2微分的有理分式Polyval(p,A)——按数组运算规则求多项式p在自变量A的值polyvalm(p,A)——按矩阵运算规则求多项式p在自变量A的值三、实验仪器设备与器材计算机（安装有MATLAB软件平台）。
哈工大 计算机仿真技术实验报告 实验六 基于Simulink的简单电力系统仿真
实验六 基于Simulink 的简单电力系统仿真（一：实验目的(1)掌握Simulink 的工作环境及SimPowerSystems 功能模块库的应用； (2)掌握Simulink 的电力电子电路建模和仿真方法； (3)掌握Simulink 下数学模型的仿真方法；(4)掌握升压、降压斩波电路（Buck Chopper ）的工作原理及其工作特点； (5)掌握PID 控制对系统输出特性的影响。
二、实验原理通过降压斩波电路，电压发生降低，再通过桥式整流器将输入信号变为直流信号，再经过BWM 模块的作用，使输出波形变为三角波信号。
三：实验内容Buck 降压型电路原理图如图6-1所示。
图中，功率管VT 为MOSFET 开关调整组件，其导通与关断由控制脉冲决定；二极管VD 为续流二极管，开关管截止时可保持输出电流连续。
ref V 为输出电压给定参考量；L R 为负载电阻。
系统基本参数为：电源电压)314sin(100)(t t e =；变压器BT 为理想变压器，其变比为1:2=n ；PWM 频率为Hz f PWM 2000=；误差放大器放大倍数为1000=V K ；电阻Ω01.0C R ；整流滤波电容F C μ1000=，PWM 滤波电容F C o μ10=、电感H L 05.0=；负载电阻Ω=10L R 。
系统基本参数见表6.1。
分析Buck 变换器的工作特性。
表6.1 系统基本参数C R（Ω）C （F μ）o C（F μ）L（H）L R（Ω）V KnPWMf（Hz ）0.01 100010 0.05 10 10002:12000K误差放大器比较器refV 锯齿波+-inu Di ini si 1:2LR oC LC R C)(t e 图6.1 Buck 变换器电路图o u VTBTVD+-ou Li +-L u四：实验仿真结果及分析五、实验总结利用simulink进行电子电路系统的仿真，形象直观。
一般步骤为:1、做出电路图，明确问题中所给出的各物理量及其相应的初值问题。
计算机仿真技术
计算机仿真技术计算机仿真技术⼀．计算机仿真技术基础1．什么叫系统？试举例说明。
系统：为实现规定功能以达到某⼀⽬标⽽构成的相互关联的⼀个集合体或装置(部件)。
例如：数控机床伺服系统等。
2.系统具有哪些特点？系统具有以下四个特点：①系统是由部件组成的，部件处于运动状态；②部件之间存在着联系；③系统⾏为的输出也就是对⽬标的贡献，系统各主量和的贡献⼤于各主量贡献之和，即系统的观点1+1>2；④系统的状态是可以转换的，在某些情况下系统有输⼊和输出，系统状态的转换是可以控制的。
3.系统性能好坏的评价指标有哪些？判断⼀个系统的好坏可以由以下四点观察：1.⽬标明确。
每个系统（部件）均为⼀个⽬标⽽运动。
系统的好坏要看它运⾏后对⽬标的贡献。
因⽽⽬标明确是评价系统的第⼀指标。
2.结构合理。
⼦系统的联接⽅式组成系统的结构。
联接清晰，路径通畅，冗余少等，以达到合理实现系统⽬标的⽬的。
3.接⼝清楚。
⼦系统之间有接⼝，系统和外部的联接也有接⼝，好的接⼝其定义应⼗分清楚。
4.能观能控。
通过接⼝，外界可以输⼊信息，控制系统的⾏为，可以通过输出观测系统的⾏为。
只有系统能观能控，系统才会有⽤，才会对⽬标作出贡献。
4.简述系统模型的定义、类型及特征？系统模型的定义：是指以某种确定的形式（如⽂字、符号、图表、实物、数学公式等），对系统某⼀⽅⾯本质属性的描述。
系统模型的分类：物理模型、数学模型系统模型的特征：（1）它是现实系统的抽象或模仿；（2）它是由反映系统本质或特征的主要因素构成的；（3）它集中体现了这些主要因素之间的关系。
5.简述计算机仿真的定义、类型、作⽤及总体流程图？计算机仿真（Computer Simulation ）定义：借助⾼速、⼤存储量数字计算机及相关技术，对复杂真实系统的运⾏过程或状态进⾏数字化模拟的技术。
计算机仿真的分类：①根据计算机分类：模拟计算机仿真、数字计算机仿真、模拟数字混合计算机仿真②根据仿真时钟与实际时钟的⽐例关系：实时仿真、⽋实时仿真、超实时仿真③根据系统模型的特性：连续系统仿真、离散事件系统仿真6.什么叫系统仿真？系统仿真（System Simulation）定义：是以相似原理、系统技术、信息技术及其应⽤领域有关专业技术为基础，以计算机、仿真软件、仿真器和各种专⽤物理效应设备为⼯具，利⽤系统模型对真实的或设想的系统进⾏动态研究的⼀门多学科的综合性技术。
《计算机仿真技术》报告
《计算机仿真技术》实验报告实验一 数字仿真方法验证一、实验目的1．掌握基于数值积分法的系统仿真、了解各仿真参数的影响； 2．掌握基于离散相似法的系统仿真、了解各仿真参数的影响； 3．掌握SIMULINK 动态仿真；4．熟悉MATLAB 语言及应用环境。
二、实验环境网络计算机系统，MATLAB 语言环境三、实验内容、要求（一）试将示例1的问题改为调用ode45函数求解，并比较结果。
示例1：设方程如下，取步长 h =0.1。
上机用如下程序可求出数值解。
调用ode45函数求解： 1）建立一阶微分方程组 du=u-2*t/u2）建立描述微分方程组的函数m 文件 function du=sy11vdp(t,u) du=u-2*t/u3）调用解题器指令ode45求解y[t,u]=ode45('sy11vdp',[0 1],1) plot(t,u,'r-'); xlabel('t'); ylabel('u'); 结果对比：euler 法：t=1,u=1.7848; RK 法：t=1,u=1.7321; ode45求解:t=1,u=1.7321;[]1,01)0(2∈⎪⎩⎪⎨⎧=-=t u u t u dt duode45求解t-u 图：00.10.20.30.40.50.60.70.80.9111.11.21.31.41.51.61.71.8tu（二）试用四阶RK 法编程求解下列微分方程初值问题。
仿真时间2s ，取步长h=0.1。
⎪⎩⎪⎨⎧=-=1)0(2y t y dt dy 四阶RK 法程序：clear t=2; h=0.1; n=t/h; t0=0; y0=1;y(1)=y0; t(1)=t0;for i=0:n-1 k1=y0-t0^2;k2=(y0+h*k1/2)-(t0+h/2)^2; k3=(y0+h*k2/2)-(t0+h/2)^2 k4=(y0+h*k3)-(t0+h)^2;y1=y0+h*(k1+2*k2+2*k3+k4)/6; t1=t0+h; y0=y1; t0=t1;y(i+2)=y1; t(i+2)=t1;end y tplot(t,y,'r'); 结果：t=2,y=2.61090.511.522.511.21.41.61.822.22.42.62.83：（三）试求示例3分别在周期为5s 的方波信号和脉冲信号下的响应，仿真时间20s ，采样周期Ts=0.1。
计算机仿真共63张3篇
计算机仿真共63张第一篇：计算机仿真简介计算机仿真是指利用计算机软件和硬件，模拟出实际物理过程或系统行为的过程。
它可以用来研究和预测一些复杂系统的行为，如交通、天气、流体、化学等。
计算机仿真可以分为离散和连续两种类型。
离散仿真是模拟离散事件的发生和处理，如电子器件的工作、传感器的信号处理等；而连续仿真是模拟连续变化的过程，如气体的流动、机械物体的运动等。
计算机仿真的应用非常广泛，如工业制造、军事防御、交通运输、医疗等。
它可以帮助人们了解系统的行为和性质，优化设计方案和决策策略，降低实验成本和风险，提高生产效率和产品质量。
然而，计算机仿真也存在一些问题和挑战。
首先，仿真模型需要足够准确的初始条件和参数设置，否则可能会出现较大误差。
其次，仿真结果的可信度和有效性需要经过实验验证和统计分析。
最后，仿真过程需要大量的计算资源和能源支持，因此需要考虑资源的分配和利用效率。
总之，计算机仿真是一种重要的工具和方法，可以帮助人们更好地理解和掌握复杂的自然和社会系统，推动科学和技术的进步，促进人类社会的发展。
第二篇：计算机仿真的实现技术计算机仿真的实现涉及多种技术和方法，如数值解法、随机过程、优化算法、图形计算、人工智能等。
其中，数值解法是计算机仿真的核心方法之一，它主要利用数学模型和计算机程序，求解复杂物理和工程问题的数值解。
数值解法可以分为有限元法、有限差分法、有限体积法等，它们的本质都是将物理现象离散化成一个个的小元素，通过计算和迭代求解元素之间的相互作用和变化，最终得到整个系统的行为和性质。
另外，随机过程也是计算机仿真常用的方法之一，它可以模拟出真实世界中的随机性和不确定性，并用统计学方法来研究随机变量的概率和分布规律。
随机过程应用于很多领域，如金融、信号处理、图像识别、遗传算法等。
优化算法是计算机仿真中的另一种经典方法，它可以帮助人们在复杂的系统环境下，寻找到一个最优的决策策略和设计方案。
优化算法有多种类型，如遗传算法、粒子群算法、模拟退火算法等，它们的目标都是通过不断的优化和迭代，找到一个局部或全局最优解。
计算机仿真技术在实验教学中的应用
１ 前 言 ．
学 习 ， 到 的虽然 不 是 直 接 经 验 ， 也 是 接 近 于 直 得 但 接 经验 ， 即所 谓 观 察 的 经验 。用这 种 方 法 学 习 ， 在 记忆 和理 解 方面强 于单 纯 听课 是无 疑 的 。 建构 主义 学 习理论 主 张 以学生 为 中心 ， 为 学 认
维普资讯
◎２７ 第 期 ０ 年 ２ ０
褰 验 室 科 学
２７ ４ 出 ０年 月 版 ０
计 算 机 仿 真 技 术 在 实 验 教 学 中 的应 用
胡晓 波 李 琰 王艳 芳
４０１ ） ５０ １ （ 郑州 牧业 工程 高等 专科 学 校食 品 工程 系 河南 郑州
实 验教学 是 人 们 利 用仪 器 、 备 等 物 质 手 段 ， 设 人为 地控 制 和模拟 自然 现 象 ， 自然过 程或 生产 过 使 程 以 比较 典 型的形 式表 现 出来 ， 而达 到验 证所 学 从 理论 的 目的。传 统 的实 验 教 学对 实 验 场 所 、 器 、 仪 耗材的需求量大 ， 加之一些实验对学生的人身安全
和设备安全不能得到绝对保证 ， 使得组织实施实验 教学 的难 度偏 大 ， 学 实 验 的 开 出 、 行 和 效 果 均 教 执
不太 理想 。
近年 来 随着科 学技 术 的不 断发 展 ， 特别 是计 算
机技术的发展为现代化教学手段 的实施 提供 了有 力 的媒 介 。充 分 运 用计 算 机 技 术 、 媒体 技 术 、 多 仿 真技术就可以很好地解决传统实验教学的弊端 ， 有 效提高实验教学质量。高校应加快实验教学手段 更 新 的步 伐 ， 用先 进 的计算 机技 术 对现 有 的实 验 运 教学进行必要 的改革。其 中计算机仿真技术在实 验教 学 中 的应 用 （ 真 实 验 ） 是 一 个 很 好 的思 仿 就 路 ， 改变 了传 统 的教 育模 式 ， 得 教 与 学 的 方式 它 使 发生 了革命 性 的变 化 。 ２ 计算 机仿 真 技术应 用 于教 学 的理论 基础 ． 现代教育观的核心是主体教育思想 ， 强调人的 主体性 （ 教师和学生都是 主体 ）ห้องสมุดไป่ตู้要求 学生主动参 ， 与教学 过程 。新 的教 学 观 念 主 张学 生 通 过视 听器 官 直接 感受 事 物 ， 过动 手并 伴 随着创 造性 的思维 通 活 动来 学 习知识 。 关 于通 过经 验来 学 习 的问题 ， 国教 育家 爱德 美 加 ・ 尔 （ ｄｅ Ｄ ｌ） 出“ 戴 Ｅ ｇｒ・ ａ 提 ｅ 经验 之 塔 ” 论 ， 理 他 把人 类 获取 知识 和 能 力 的经 验 ， 比做 一 个 塔 结 构 ， 具体 的经验处 于塔 的底 层 ， 象 的理论 处 于塔 的上 抽 层 ， 于塔 中部 的是观 察 经验 。学 生在仿 真 环境 中 处
计算机仿真与模拟实验
计算机仿真与模拟实验计算机仿真与模拟实验是一种通过计算机技术来模拟真实世界中的现象和过程的方法。
它利用计算机软件和硬件资源，通过对现实世界中的数据、模型和算法进行处理，模拟出真实世界中的实验过程，从而达到研究、分析和解决问题的目的。
一、计算机仿真的概念计算机仿真是指利用计算机技术对真实世界中的系统或过程进行模拟和再现的过程。
它通过对系统的行为、性能和特点进行建模和模拟，以预测系统在特定条件下的运行情况，或者验证某种理论的正确性和有效性。
二、计算机模拟实验的特点1.虚拟性：计算机模拟实验是在虚拟环境中进行的，不需要真实的实验设备和资源，可以在计算机上模拟出真实实验的整个过程。
2.可重复性：计算机模拟实验可以重复进行多次，通过多次实验可以得到更加准确和可靠的结果。
3.灵活性：计算机模拟实验可以方便地对实验条件和参数进行调整，可以模拟出不同情况下的实验结果。
4.经济性：计算机模拟实验可以节省实验设备和资源的使用，降低实验成本。
5.安全性：计算机模拟实验可以在安全的虚拟环境中进行，避免了真实实验中可能出现的风险和危险。
三、计算机模拟实验的应用领域1.自然科学：计算机模拟实验在物理学、化学、生物学等领域中有着广泛的应用，可以模拟出自然界中的各种现象和过程。
2.工程技术：计算机模拟实验在机械、电子、建筑、航空航天等领域中有着重要的应用，可以用于产品设计和性能测试。
3.社会科学：计算机模拟实验在经济学、政治学、社会学等领域中也有着广泛的应用，可以模拟出社会系统中的各种现象和过程。
4.医学与生物学：计算机模拟实验可以用于模拟人体生理和病理过程，用于新药研发和疾病治疗研究。
5.环境科学：计算机模拟实验可以用于模拟环境污染和生态系统的变化，用于环境保护和资源管理研究。
四、计算机仿真与模拟实验的方法和技术1.建模方法：计算机仿真与模拟实验首先需要建立数学模型，通过数学语言描述系统的行为和性能。
2.数值计算方法：计算机仿真与模拟实验需要运用数值计算方法对模型进行求解，得到系统的运行结果。
计算机仿真-仿真技术1~5章
u ( s)
x
1 s
a
x
y( s)
ax u x 由积分器输入、输出关系得到 y x 由以上得到：由系统模拟图到状态变量图并导出状态
空间表达式的步骤如下： 1、根据系统的传递函数，画出系统模拟图，n阶系统有n 个积分器； 2、把积分器输出定为状态变量x，积分器输入处定为a，
物理仿真系统，其主要功能是按照操作者输入的数据 高精确、高速度的画出实验结果的波形及李萨如图形。数 据输入是随机的，系统会根据坐标画出不同的图形。
（2）、数字仿真是应用性能相似、环境相似的原理，按 照真实系统的数学关系，构造系统的数学模型，并在数学模 （4）人在回路仿真，是操作人员。飞行员等在系统回 型基础上进行试验。其特点是经济、参数修改方便、周期短， 路中进行操纵的仿真实验。要求有模拟生成人的感觉环境 但形式抽象 的各种设备，如视觉听觉等，而且必须实时运行。 （3（ ）、半实物仿真，又称物理 -数学仿真，硬件（实物） 5）软件在回路仿真，又称嵌入式仿真，软件指实 在回路仿真。可以避免建模的困难，能进一步检查数学建模 物上的专用软件。用于计算机与计算机通过接口对接进行 的准确性和仿真结果的准确性，是航空航天，武器系统仿真 试验， 软件在回路中仿真一般情况下 要求实时运行。
时多种状态空间表达式将对应同一个外部模型。也就
是说对于一个确定的外部模型只对应一个 确定的系统。
•2.2 模型转化－实现问题
因为状态方程是一阶微分方程组，非常适宜用数字 计算机求解，如果一个系统是用状态空间表达式描述的， 便可直接编程求解。然后对于一些复杂的控制系统，其
数学模型往往是通过实验得到的数据，经过辨识确定，
目录
第一章 绪论
• 第一部分 数学建模
计算机仿真技术实验报告
计算机仿真技术实验报告1. 引言计算机仿真技术是一种基于计算机模型的虚拟实验手段，通过对真实系统的建模和仿真运行，可以模拟系统在不同条件下的行为和性能，从而实现系统优化、预测和决策支持等目的。
本实验旨在通过一个简单的例子，介绍计算机仿真技术的基本原理和应用。
2. 实验目的掌握计算机仿真技术的基本原理和方法，通过实际操作了解模型建立、参数设置和结果分析等相关内容。
3. 实验过程3.1 模型建立选择一个适合的仿真软件，如Arena、Simulink等，并根据实际需要，在软件中建立相应的仿真模型。
模型的建立包括确定系统的输入、输出、变量和参数，并定义其关系和约束条件。
3.2 参数设置为了保证仿真结果的准确性和可靠性，需要对模型中的参数进行设置。
根据实际情况，选择合适的参数值，并考虑不同参数对仿真结果的影响。
3.3 仿真运行设置好参数后，可以运行仿真程序，观察系统在不同条件下的运行情况。
可以通过改变输入、输出、变量和参数等相关参数，来模拟不同的系统行为。
3.4 结果分析根据仿真运行的结果，进行相应的数据分析和结果评估。
可以通过绘制柱状图、折线图、散点图等，直观地展示系统的性能和行为。
4. 实验结果与讨论根据实际情况，展示实验的结果，并进行相应的讨论。
可以比较不同参数下的仿真结果，分析其差异和影响因素。
在讨论时，可以考虑系统的稳定性、效率、安全性等方面。
5. 实验结论通过本次实验，我们深入了解了计算机仿真技术的基本原理和方法，并通过实际操作，掌握了模型建立、参数设置和结果分析等相关技能。
计算机仿真技术具有广泛的应用领域，包括交通运输、物流管理、生产调度、风险评估等，可以帮助我们理解和优化现实系统的运行和性能。
6. 参考文献[1] Robert, J. (2007). Simulation Modeling and Analysis. Boston: McGraw-Hill.[2] Banks, J., Carson, J., Nelson, B. L., & Nicol, D. M. (2000). Discrete-Event System Simulation. New Jersey: Prentice Hall.7. 致谢感谢实验指导教师对本次实验的支持和指导，也感谢实验中的所有参与人员的付出和帮助。
计算机仿真技术在通信原理实验教学中的应用
（ ｅ ａ ｍ ｎ ｏ ｌ ｔ ｎｃＥ ｇ ｅｒ ｇ ｃａ ｎｖｒｔ ｏ ｉｇａ ，Ｑｎ ｄｏ ６０ １ ｈｎ ） Ｄ ｐ ｒ ｅｔ ｆ ｅ ｒ ｉ ｎｉ ｅ ｎ ，Ｏ ｅｎＵ ｉ ｓｙ ｆ ｎｄｏ ｉｇａ ６ ７ ，Ｃ ｉ ｔ Ｅ ｃｏ ｎ ｉ ｅ ｉ Ｑ ２ ａ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ｕ ｅ ｏ ｏ ｕｅ ｉ ｌ ｔ ｎ ｉ ｏ ｓ ｒ ｃ ： ｈ ｓ ｆ ｍｐ ｔｒｓｍｕ ａｉ ｎ ｃ ｍｍｕ ｉａｉ ｎ ｓ ｓｅ ａ ａｙ ｉ ｎ ｅ ｉｎ ｉ ｔ ｄ ｃ ｄ ｉ ｈ ｓｐ ｐ ｒ ｃ ｏ ｎｃ ｔ ｙ ｔ ｍ ｎ ｌｓｓａ ｄ ｄ ｓｇ ｓｉ ｒ ｕ ｅ ｎ ｔｉ ａ ｅ ．Ａ ｏ ｎｏ
ｎ ｃ ｔ ｎ ｐ ｎ ｉｌ ｘ ｅ ｍｅ ｔｔａ ｈ ｎ ｙ ｔｅ ｕ ｅ ｏ ｏ ｕ ｅ ｉ ｌ ａｉｎ ｉａ ｉ ｒ ｃｐ ｅ ｅ ｐ ｒ ｎ ｅ ｃ ｉｇ ｂ ｓ ｆｃ ｍｐ ｔ ｒｓｍｕ ｔ ． ｏ ｉ ｉ ｈ ｏ
Ｋｅ ｒ ｓ ｉ ｌ ａｉｎ； ｓ ｓ ｍＶｉｗ；２ Ｐ Ｋ ｙ ｗｏ ｄ ：ｓｍｕ ｔ ｏ ｙｔ ｅ ｅ Ｄ Ｓ
的一 种时 尚 。
状态。在教学 中单纯依靠课堂上的理论教学 ，许多 知识 不容 易理 解 和掌握 ，而 实验课 程 的开展有 利 于 将理论与实际相结合 ，可以加深学生对基本概念的
理解 。
将计算机仿真技术引人到实验教学中，称为仿
实验教学在高等工科院校的教学过程中，与理 论教学具有同等重要的地位。传统 的实验教学方法
是 要求学 生完 成某 一典 型 电路 的验证 ，其实 验步 骤
真实验。与传统的硬件验证实验方式相比较，仿真 实验 具有 仿真性 和 交互性 的特 点 。仿 真性 是指 实验
环境和实验仪器具有高度真实感 ， 学生在计算机上 进行 操作 如 同置身 于真 实的 实验环境 ，对 真实 的实 验仪器进行操作 ；交互性是指仿真实验使实验变成 学生与计算机的双向交流，学生利用鼠标或键盘可 以自由对仪器进行操作 ，自由选择实验内容和实验 进程等 ，可极大限度地调动学生学习的积极性 。
计算机仿真技术：第1章 仿真技术综述
定理、定律或公式，经过分析和演绎，找出系统内部 各部分或环节之间的相互关系，推导出系统的数学模 型。
❖ 系统辨识 根据系统的输入和输出的观测信息来估
计它的数学模型。
❖ 综合法 综合法就是将解析和实验结合起来的建模
方法。
三、仿真
仿真，就是模仿真实的事物，也就是用一个模型来模仿真实
(1) 对于一个大型的仿真系统，有时系统中的某一部分很难建立 其数学模型，或者建立这部分的数学模型的代价昂贵，精度也难 以保证。例如，在红外制导系统仿真时，其红外制导头以及各种 物理场的模型建立是相当困难的。为了能准确地仿真系统，这部 分将以实物的形式直接参与仿真系统，从而避免建模的困难和过 高的建模费用。
（3）有序性和动态性
比如，生命是一种高度有序的结
构，它所具有的复杂功能组织，
与现代化大工业生产的“装配
C •
线”非常相似，这是一种结构
B•
上的有序性，对任何系统都是
适用的。又如图1.1.1所示，一 A• 个非平衡系统如果经过分支点A、
B到达C，那么对C态的解释就
必须暗含着对A态和B态的了解。
这就是系统的动态性。
无论什么系统均具有4个重要的性质： 整体性 相关性 有序性 动态性
（1）系统的整体性。各部分是不可分割的。就好像人体，它
由头、身躯、四肢等多个部分组成，如果把这些部分拆开，就 不能构成完整的人体。至于人们熟悉的自动控制系统，其基本 组成部分(控制对象、测量元件、控制器等)同样缺一不可。整体 性是系统的第一特性。
上一节我们讲过，仿真就是模仿一个真实系统，所遵循的 基本原则就是相似原理。根据相似论的研究方法和仿真技术的 研究方法，在建立物理系统的模型时，我们认为物理系统和模 型应该满足几何相似、环境相似和性能相似中的一种或几种。
计算机仿真技术与CAD第1章仿真软件-MATLAB
频域分析
通过傅里叶变换等方法，将 时域信号转换为频域信号， 进而分析电路的频率响应特
性。
传输函数分析
对于线性时不变电路，可以 通过求解传输函数来分析电 路的性能，如幅频特性、相 频特性等。
非线性电路仿真设计实例
非线性电阻电路仿真
通过搭建包含非线性电阻元件的 电路模型，并使用MATLAB进行 仿真分析，可以研究非线性电阻 对电路性能的影响。
02
三维线图与曲面图
使用plot3()函数绘制三维线图， 通过surf()或mesh()函数绘制三 维曲面图。
03
视图调整与色彩映 射
利用view()函数调整三维图形视 角，通过colormap()函数设置色 彩映射。
图像处理基本操作
图像读取与显示
使用imread()函数读取图像文件，通过imshow()函 数显示图像。
应仿真等。
多领域融合仿真：随着多学科 交叉融合的不断深入，
MATLAB有望进一步拓展其在 多领域融合仿真方面的能力， 提供更加全面、综合的解决方
案。
实时仿真和硬件在循环（HIL）仿真： 随着实时仿真和硬件在循环（HIL） 仿真技术的不断发展，MATLAB有望 提供更加高效、精确的实时仿真和 HIL仿真支持，满足复杂系统仿真的
利用系统的输入输出数据，通过一定 的数学方法确定系统的模型结构和参 数。这种方法不需要了解系统的内部 机制，但需要大量的实验数据。
03
混合建模法
结合机理建模和系统辨识的方法，充 分利用已知的系统信息和实验数据， 建立更准确的系统模型。
线性系统时域分析法
经典控制理论
基于传递函数和频率响应的方法，通过求解系统的微分方程或差分方程，得到系统的时域响应。这种方法适用于 单输入单输出（SISO）线性定常系统。
计算机仿真实验报告
计算机仿真实验报告《计算机仿真实验报告》摘要：本实验利用计算机仿真技术对某一特定系统进行了模拟实验，通过对系统的运行状态、性能参数等进行观测和分析，得出了一系列有意义的结论。
本报告将详细介绍实验的背景、目的、方法、结果和结论，以及对实验过程中遇到的问题和解决方法进行总结。
1. 背景随着计算机技术的不断发展，计算机仿真技术已经成为了科学研究和工程实践中不可或缺的一部分。
通过对实际系统的建模和仿真，可以更好地理解系统的运行规律，优化系统设计，提高系统的性能和可靠性。
2. 目的本实验旨在利用计算机仿真技术对某一特定系统进行模拟实验，通过观测和分析系统的运行状态和性能参数，得出有意义的结论，为系统的优化设计提供参考。
3. 方法本实验选取了某一特定系统作为研究对象，首先对系统进行了建模，并利用计算机软件进行了仿真实验。
在实验过程中，通过改变系统的参数和条件，观测系统的运行状态和性能参数的变化，并记录实验数据。
4. 结果通过实验观测和数据分析，得出了一系列有意义的结论：系统在不同参数和条件下的运行状态、系统的性能参数随时间的变化趋势等。
这些结论为系统的优化设计提供了重要的参考依据。
5. 结论本实验利用计算机仿真技术对某一特定系统进行了模拟实验，通过观测和分析系统的运行状态和性能参数，得出了一系列有意义的结论。
这些结论为系统的优化设计提供了重要的参考依据，具有一定的理论和实际意义。
6. 实验过程中遇到的问题和解决方法在实验过程中，我们遇到了一些问题，如系统建模的复杂性、仿真实验的参数选择等。
通过认真分析和讨论，我们采取了一些解决方法，最终顺利完成了实验。
综上所述，本实验利用计算机仿真技术对某一特定系统进行了模拟实验，通过观测和分析系统的运行状态和性能参数，得出了一系列有意义的结论，为系统的优化设计提供了重要的参考依据。
同时，我们也总结了实验过程中遇到的问题和解决方法，为今后的研究和实践提供了一定的借鉴。
如何运用计算机仿真技术改善电工基础和电子线路课程实验教学
电子 实验 又是 他 们初 步 涉及 的 实验 课 程 ，因而学生对各种 仪器设 备的使用和 操作 完全不了解 ，如果不借 助先进 的计 算机 电子仿 真实验技术 教学手段 ，而是
每一次实验实习 ，教师又要把实验涉及
的理 论 知 识 重述 一 遍 ， 学 内容 重 复 在 教 这样 的 教 学模 式 下 ，电 Ｔ 基 础 和 电子 线
意 ， 而 大大 降低 了教 学效 果 。 从
（ ） 三 实验 教 学手 段 落后 ，难 以 满 足
证 性 实验 融入 理 论 课 堂教 学
Ｍｕ ｉｍ１ ｈ ｉ ０计 算机 电子仿 真实 验技 ｓ 术 ，是 目前电工基础和 电子线路课程教 学 中使 用 比较广泛的仿真实验软件 。把 验证性 实验融入理论课堂教学 ，即教师
自尊心 和学 习积 极性会受 到严重 打击 ， 从 而产 生厌 学 、 逃学 的情绪 。因此 ， 在学 生素质较 低 、 班级人数较 多的情况下 ， 电
工 基 础 和 电 子线 路课 程 传 统 实 验 教 学 手 段 已经 难 以 满 足学 生 的 学 习需 要 。
二 、改 善 电工 基 础 和 电 子 线 路 课 程 实验 教 学 的 策 略
代 社 会 的 生 产 、 活 需要 ； 用仿 真 实验 生 采
然进行原理讲解 和操作示 范演示 ，但大
部分学生还是需要在教 师逐个指导 下才 能完成实验 ，致使 实验实习指 导教 师在
实 验室 内颐 此 失 彼 。 由于 部 分 实 验 需 要 的设 备 较 多 、 线 复 杂 ， 制 和 测 试 费 时 连 调 费力 ， 期 等 待 得 不 到及 时指 导 的学 生 ， 长
计算机仿真技术实验报告
《计算机仿真技术》实验指导书实验一 状态空间模型的仿真一、实验目的通过实验，学习4阶龙格-库塔法的基本思路和计算公式，加深理解4阶龙格-库塔法的原理和稳定域。
加深理解仿真的稳定性，仿真步长对仿真精度的影响。
二、实验内容1、线性定常系统[]1112223332010002001010060000600x x x x x u y x x x x -⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=-+=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦&&&；)(1000)0()0()0(321t u x x x =⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡2、非线性系统()()()()()()()()xt rx t ax t y t yt sx t bx t y t =-⎧⎨=-+⎩&& 其中：r=0.001, a=2⨯10-6, s=0.01, b=1⨯10-6, x(0)=12000, y(0)=600。
三、实验原理运用SIMULINK 仿真工具进行实验。
四、实验设备和仪器微型计算机、MATLAB 软件。
Sources(信号源)，Sink(显示输出),Continuous(线性连续系统)，Discrete（线性离散系统)，Function & Table （函数与表格)，Math(数学运算)， Discontinuities (非线性)，Demo （演示）五、实验方法运行MA TLAB ，在MA TLAB 窗口中按SimuLink 按钮，启动SimuLink 库浏览器，在浏览器窗口上选create a new modem 命令，得到一个空模型，从Library: SimuLink 窗口中找到需要的模块，将这些模块拖到空模型窗口中。
将空模型窗口中的排好，并按要求连接。
在保存好的模型窗口中，选Simulation\Paramters 命令设置各模块的参数和仿真参数。
计算机仿真技术的原理与应用案例
计算机仿真技术的原理与应用案例计算机仿真技术是指利用计算机模拟真实系统的运行过程，通过计算机程序的运行来模拟实验、观察和研究系统的行为。
它广泛应用于各个领域，如工程、医学、交通等，以提供更好的决策支持、减少成本、提高效率和保障安全等方面的需求。
原理与步骤：1. 模型建立：仿真技术的第一步是建立模型。
模型是对真实系统进行简化和抽象的表示，它包含了系统的各个部分和它们的相互关系。
在建立模型时，需要明确系统目标和关键参数，并选择合适的数学方法和算法。
2. 数据采集与分析：在建立模型之前，需要进行数据采集和分析。
数据采集是收集和整理系统的相关信息，包括系统的输入、输出和各个部分之间的关系。
数据分析是对数据进行处理和统计，以了解系统的特征和行为规律。
3. 模型验证与验证：模型验证是验证模型的准确性和可信度。
验证是通过实验和观测来检验模型和真实系统的一致性。
模型验证和验证是保证模型精确性和可靠性的关键步骤。
4. 模拟实验和观测：在验证模型之后，可以进行模拟实验和观测。
模拟实验是指通过计算机程序对模型进行运行和测试，以观察系统的行为和效果。
观测是对模拟实验结果进行分析和解释，以提取有用的信息和结论。
5. 结果分析与应用：最后一步是对模拟实验结果进行分析和应用。
分析是对实验结果进行统计和评估，以评估系统的性能和效果。
应用是基于实验结果，对系统进行优化和改进，以提高系统的功能和性能。
应用案例：1. 工程领域：在工程领域，计算机仿真技术广泛应用于产品设计、工艺优化、结构分析等方面。
例如，在汽车设计中，可以通过仿真技术来模拟车辆的行驶过程，以评估车辆的性能和安全性。
在建筑领域，可以通过仿真技术来模拟建筑物的结构和材料的行为，以评估建筑物的稳定性和耐久性。
2. 医学领域：在医学领域，计算机仿真技术可以用于模拟人体器官的运行和疾病的发展过程。
例如，在心脏病诊断中，可以通过仿真技术来模拟心脏的运动和血液流动，以观察心脏的功能和血液循环的情况。
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计算机仿真技术实验
实验报告格式
广西大学实验报告
姓名：刘治广指导老师：胡老师成绩：
学院：电气工程学院专业：自动化班级：133班
实验内容：Matlab基本符号和常用函数2015年 3 月28日其他组员及各自发挥的作用：
张三设计了MATLAB仿真并一起调试了动手实验，撰写实验报告了X部分
李四设计了电路图并在Multism中做了仿真，撰写实验报告了X部分
王五通过与张三和李四讨论对实验结果进行了分析总结，撰写实验报告了X部分
【实验时间】2015年3月28日
【实验地点】在这里填上实验地点。
【实验目的】
1、熟悉Matlab集成环境。
2、掌握Matlab的基本符号和常用函数。
【实验设备与软件】
1、MA TLAB数值分析软件。
【实验原理】
MATLAB是由MathWorks公司推出的以矩阵为基本数据单位的科学与工程计算软件，具有
高性能图形可视化功能，提供了许多专用工具箱，在信号分析与处理、图像处理、系统控制
等领域有广泛应用。
学习和使用MA TLAB最好的方式是通过查阅MATLAB的帮助系统。
【实验内容、方法、过程与分析】
1、实验内容
在Matlab命令窗口中熟悉以下内容：
1）基本符号。
包括矩阵定义和访问符号、算术运算符、比较运算符、逻辑运算符、注释符
等。
2）常用函数。
包括数学函数（exp、log、sqrt、rand、sin等）、矩阵生成函数（ones、zeros、rand、eye、diag等）、矩阵操作函数（size、length、inv、reshape、permute、rank、eig等）、
输入输出函数（save、load）、图形函数（figure、subplot、plot、polar、mesh、surf、image、
set、xlabel、ylabel、title、legend、text、disp等）。
2、实验方法
在此说明实验所采用的方法以及分析基本依据，比如：根据实验内容要求，对表达式进
行处理，画出模拟电路图并在Multisim中仿真，然后在实验箱中验证并比较仿真结果。
3、实验过程与分析
在这里详细说明您的实验过程及记录的数据，并适时进行分析。
【实验结论与总结】
在这里先写上本实验得到的结论(可以分点列出)，以及你做实验的总结(获得了什么？明白了什么？等，可以分点列出)，并提出一些改进的措施。