工程系统仿真
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（4）、仿真方法学 传统的仿真方法主要指在计算机上建立 仿真模型并进行仿真研究的方法，因此无外乎是模拟仿真、数字仿 真和混合仿真中的方法问题。模拟仿真是一种相识仿真技术和方法， 数字仿真是一种函数插值和数值积分算法，混合仿真自然是两者的 有机结合。这些方法曾对计算机仿真技术的发展起到了相当大的推 动作用。近十年多来，由于巨型复杂系统的研究，促使仿真方法学 有了新的进展，出现了一些新的仿真方法，如定性仿真方法、面向 对象仿真方法、人-机和谐环境仿真方法及分布交会式仿真方法等。
1、计算机仿真
所谓计算机仿真就是建立系统数学模型，并利用该模型在计算
机上运行，进行系统科学试验研究的全过程，如图所示，数学模型
和仿真计算机是计算机仿真系统的核心。按照所使用的仿真计算机
类型（模拟机、数字机和混合机）不同，计算机仿真被分为模拟仿
真、数字仿真和数-模混合仿真。 模拟仿真出现在20世纪50年代。
e e 入阻抗； 0为输出电压；If为反馈电流； 为虚地电压；μ为运
算放大倍数。
由 于e
0,利用节点电流定律可得e0
n
j 1
Zf Zij
eij
Zf
5-1
式中的负号表示运算放大器 的输出电压与输入电压极性相反。
ei1
Zi1
Ii1
If
该式是利用运算放大器构成模拟 ei2 Zi2 Ii2 e
e0
计算机各种运算部件的基本关系
2、计算机仿真技术发展的几个主要方面
计算机仿真是以多种学科理论为基础，以计算机及相应的软件 为工具进行试验研究的理论和方法论体系，是一种综合性高技术和 各学科的共用技术。
计算机仿真技术的发展涉及到多个方面的技术进步，其中最密 切相关的是：计算机、建模与验模、仿真环境、仿真方法学和仿真 器研制与使用等。
二、计算机仿真技术现状与未来
计算机仿真技术经历了三次变革浪潮已发展为集计算技术、网 络技术、系统技术、自控技术、图形图像技术、多媒体技术、软件 工程、信息处理和人工智能等多个学科综合的高新技术。它的应用 辐射各个学科、部门和领域，是当今世界的前沿科学之一。国防建 设和国民经济应用是推动计算机仿真技术发展的动力。不断增长的 新需求，尤其是军事需求是计算机仿真技术持续进步的生命线。
5、军用仿真进一步促进仿真技术持续发展
由于经费和政治因素的制约，采用计算机仿真技术进行武器研 制、军事研究和部队训练是很理想的手段。因此军用仿真是计算机 应用最早的领域之一，且在技术上一直处于领先地位，对计算机仿 真发展起到重要的推动作用。
三、模拟与混合仿真
1、模拟仿真
模拟仿真具有并行高速运算、易于进行实时和超实时仿真、使
模拟计算机的基本组成框图
（2）模拟计算机的基本运算部件
①运算放大器 是模拟计算机的核心和基本部件。它实质上是 一个放大倍数极大、输入放大器电流很小，零点漂移很小，线性度
很好的直流放大器。
e e 具有n个输入端的运算放大器电路图如下。图中， i1,…, in为
各支路输入电压；Ii1,…,Iin为各支路输入电流； Zi1,…,Zin为各支路输
实Biblioteka Baidu系统
当时模拟机以并行高速运算，可直接
数学建模 仿真试验
联接实物设备，尤其适用于解算微分 方程的突出优点而风行一时，使模拟 仿真成为计算机仿真的主流。但是它
数学模型
仿真计算
仿真模型建立
存在精度低、无逻辑判断功能和存储
图1 7 计算机仿真示意图
能力，且处理非线性能力差等严重缺陷，终于被后来的混合仿真和
3、DIS技术迅速发展并不断升级
计算机网络技术与仿真技术相结合产生了分布交互式仿真技术， 简称DIS技术。它通过计算机通信网络把分布在不同地点、不同类 型的仿真对象相联接，使各个仿真节点交互作用，从而实现了跨地 区甚至全球性的计算机仿真运行。
4、VR和VP技术日趋成熟已获得实用
VR和VP技术分别是虚拟现实和虚拟样机的缩写。
一、系统仿真概述
模型研究是最古老、最通常的科学工程方法之一，它可以追溯 到我们祖先的仿鸟飞行和古代建筑业及造船业对比例模型的应用。 电子计算机的出现才使这种古老的模型研究逐渐形成了一门崭新的 综合性边缘学科——系统仿真。系统仿真本身经历了三次大的变革 浪潮，即模拟仿真、混合仿真和全数字仿真，得到了高度发展和广 泛应用，目前已成为系统分析、设计、制造、试验及训练的强有力 的工具和现代化实验工程的重要支柱。
（5）仿真器研制与使用 仿真器又称为仿真实际系统、产品 或生产过程的物理效应装置。仿真器是系统仿真的重要分支和最活 跃的应用领域，在一定程度上直接推动着计算机仿真技术的飞速发 展。仿真器按其功能特点分为三类，即研究用仿真器、工程仿真器 和训练仿真器。研究用仿真器是综合性多功能仿真装置或设置，体 现着整个仿真器群体的最高水平，主要用于某些领域的科学研究； 工程仿真器主要用于辅助复杂系统或产品设计，一般为专用仿真装 置；用于训练操作目的的仿真器称为训练仿真器。训练仿真器品种 繁多，应用广泛，是目前数量最多的一类仿真器，主要包括载体操 纵型、武器攻击型、生产过程控制型、故障排除型、文体活动型和 博弈决策型等六大类。
（1）现代仿真计算机及其系统 仿真计算机是计算机仿真的 主要工具和核心。如前所述，仿真计算机大体可分三类，即模拟机、 数字机和混合机。这些仿真计算机根据仿真规模和对象的不同，可 以单独选用，亦可组合使用。目前，仿真计算机结构体系已形成相 当宽的型谱供用户选择，并有如下四类配置可以优选，即①分布式 计算机系统；②并行处理机系统；③超小型机加外围阵列处理机 （PAP）；④混合计算机系统。
数字仿真所排挤，失去进一步发展势头。
20世纪60年代至70年代，空间技术发展推动了模拟机与数字技 术相结合，从第一台混和计算机用于洲际导弹仿真后出现了混合仿 真技术应用的黄金时代。从仿真角度讲，混合机兼备模拟机和数字 机在功能和性能上的优点，是复杂大系统实时仿真最理想的工具。
然而，由于混合仿真技术结构复杂、价格昂贵，很难在一般场合推 广使用。因此至今仅用于像航空、航天等少数部门和复杂大系统的 实时仿真。
第五章 工程系统仿真
仿真技术已经成为分析、研究各种系统，尤其是复杂系统的重 要工具，它不仅用于工程领域，如机械、航空、电力、冶金、化工、 电子等方面，还广泛用于非工程领域，如交通管理、生产调度、库 存控制、生态环境以及社会经济等方面。如果说，20年前，在我国， “仿真”这个词还仅为学术界和技术界的人们所了解的话，那么， 在今天，已经成为社会所熟悉的词汇了，这反映了仿真技术在我国 的长足进步。
20世纪70年代后，微电子技术和数字计算机的迅速发展，促进 了全数字仿真技术的崛起。至此，混合仿真逐渐失去了实时仿真的 垄断地位，而数字仿真以优良的性能价格比优势成为计算机仿真的 主流。 20世纪80年代的全数字仿真技术促进了仿真方法学、并行技 术、多媒体技术、分布交互式仿真、虚拟现实技术的迅速发展，进 而将计算机仿真从传统的工程领域扩展到社会、经济、生态、作战 等非工程领域。
虚拟现实技术是20世纪90年代出现的一种新型人—机界面形式， 可给仿真者提供身临其境和多感觉通道体验，被称为电脑空间。目 前，用于计算机仿真的VR系统由三类，即桌面VR、临境VR和分布 式VR系统。 VR系统与上述DIS技术相结合还出现了一种最新仿真 技术——分布式虚拟环境（DVE）。这种技术适用于多地域间的复 杂大系统半实物仿真，尤其适用于高技术条件下的武器系统作战试 验研究和大型协同军事模拟演习。如美、德、韩三国曾利用DVE技 术，在相隔数千公里之遥，动用250多台模拟器，将仿真投入的大 批坦克、装甲车、舰艇、巡航导弹和防空导弹等武器的操作人员置 于同一虚拟战场环境下，进行了成功的战役演习。
（2）建模与验模 建模是计算机仿真的重要内容，又是仿真 的前提条件。为了获得有效模型，必须进行模型的校核、验证和确 认，即所谓验模。仿真界一直在数学模型和仿真模型两个方面的建 立和验模上做出了不懈努力，这些工作主要包括： ①研究新的建模 方法，从而使传统的机理分析建模和实验统计建模，扩充到系统辨 识建模、层次分析建模及定性推理建模等； ②创造先进建模环境， 如计算机辅助建模，利用先进仿真语言建模等； ③重视专家系统在 系统建模中的作用，不断完善专家系统的建模知识库，并致力于研 制专用于系统建模的专家系统； ④加强建模薄弱环节，如模型校核、 验证和确认的技术研究工作。为此，一些国家还成立了专门研究机 构，统一管理和协调这方面的工作。
控制部分：用以控制计算机的各种工
作状态。
控制部分 操作信息
运算部分：能实现各种运算功能的运
算部分。它是以运算放大器为核心的各
种运算部件。
排题板：根据模拟结构图连接被仿真
排题板
运算部分 输出设备
的系统。即，根据设计好的模拟排题图，
在排题板上用导线连接成仿真模型。
输出设备：用以显示、记录仿真结果。
电源
电源部分：提供所需要的各种电源。
虚拟样机技术是90年代中叶兴起的更高一个层次的计算机仿真 技术。虚拟样机是一种基于仿真的设计，是建立在仿真计算机上的 系统或子系统模型。它能在一定程度上具有类似于产品设计生产中 的“物理样机”相似的功能真实度。虚拟样机用精确逼真的数学模 型（包括几何外形、传动和连接关系、物理特性、动力学和运动学 特性等）表示物理样机的各个部分、各个部件及整个原型样机。
总之，计算机仿真技术目前已发展到了相当高的水平，其主要 标志有以下几个方面。
1、仿真应用普及改变着人们的传统观念和方法
计算机仿真应用早期局限于国防科技和军工部门（像航天、航 空、核能等），而如今却以日新月异的面貌展现在世人面前，其应 用迅速向着广度和深度发展，已深入到科学研究、工程设计、辅助 决策、系统优化、作战训练，直至文体娱乐和教育培训等各个方面， 使人们的许多传统观念和方法产生了重大变革。譬如，计算机仿真 中的虚拟技术（虚拟现实、虚拟制造、虚拟样机等）提供了对复杂 产品的几何形状、传动和联接关系、物理特性及动力学特性的 “仿 真设计”和“柔性制造”，从而使具有300多万个零部件的 Boeing777飞机的设计、装配、测试甚至部分飞行试验实现了无图 纸工作过程，设计师、工程师们能穿行于虚拟样机中来审视各项设 计并进行任何一个零部件的修改设计。又如，分布交互式仿真技术 和虚拟环境生成正在彻底变革着传统的军事研究和作战训练方式。
2、全数字仿真突破实时大关已占据主流地位
改善仿真计算机系统的性能价格比一直是计算机仿真技术追求 的主要指标，尤其是对于像飞机、导弹、卫星、舰船等复杂大系统 的实时仿真。在这些系统中，由于大都采用半实物仿真方法，仿真 系统十分复杂，对实时性要求又很高，因此仿真计算机系统一直被 昂贵的混合计算机所占据着，得不到普及。到20世纪80年代，随着 全数字仿真机AD-10，AD-100及配套软件MPS-20，ADSIM的问世， 数字仿真技术突破了实时仿真大关。另外，数字仿真计算机优先体 系结构的提出和全新概念超级实时工作站的推出，共同促成了计算 机仿真进入了以全数字仿真为主流的新时代。
式。根据该式，只要采用不同形 ein Zin Iin 式的输入阻抗和反馈阻抗，就可
对输入电压进行各种数学运算。
运算放大器电路图
②比例加法器 简称加法器，用来完成对输入变量乘以某一常 数后进行相加运算的部件。它的输入阻抗和反馈阻抗均为电阻。其 工作原理图及符号如下。根据式（5-1）可以写出加法器的运算关系 式为
（3）、仿真环境 提供先进的仿真环境是保证高质量和高效 率仿真的极其重要的方面。为此，仿真界在先进的仿真硬、软环境 上努力探索，产生了突破性进展，主要表现在： ①在20世纪60年代 以来出现了大量用于不同对象、不同领域的数字仿真语言和混合仿 真语言的基础上研制出了集建模与仿真为一体的先进仿真语言 SLAM，SIMAM等； ②多媒体技术用于仿真； ③虚拟现实技术创 造了更真实的仿真环境； ④分布交会式仿真技术实现了多领域、多 节点的实时仿真交互，为巨系统仿真创造了环境条件。
用模拟化量、显示直观、连接方便、技术成熟、使用简单等优点。
但模拟仿真存在致命的弱点，即精度低、无逻辑判断功能，且难以
实现自动化，因此，大有被数字仿真取代的趋势。尽管如此，模拟
仿真目前仍然广泛使用，尤其是它不仅是教学中不可缺少的部分，
还是混合仿真中的一个重要的组成环节。
（1）模拟计算机的组成
模拟计算机是一种有运算放大器组成的模拟计算装置。
1、计算机仿真
所谓计算机仿真就是建立系统数学模型，并利用该模型在计算
机上运行，进行系统科学试验研究的全过程，如图所示，数学模型
和仿真计算机是计算机仿真系统的核心。按照所使用的仿真计算机
类型（模拟机、数字机和混合机）不同，计算机仿真被分为模拟仿
真、数字仿真和数-模混合仿真。 模拟仿真出现在20世纪50年代。
e e 入阻抗； 0为输出电压；If为反馈电流； 为虚地电压；μ为运
算放大倍数。
由 于e
0,利用节点电流定律可得e0
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5-1
式中的负号表示运算放大器 的输出电压与输入电压极性相反。
ei1
Zi1
Ii1
If
该式是利用运算放大器构成模拟 ei2 Zi2 Ii2 e
e0
计算机各种运算部件的基本关系
2、计算机仿真技术发展的几个主要方面
计算机仿真是以多种学科理论为基础，以计算机及相应的软件 为工具进行试验研究的理论和方法论体系，是一种综合性高技术和 各学科的共用技术。
计算机仿真技术的发展涉及到多个方面的技术进步，其中最密 切相关的是：计算机、建模与验模、仿真环境、仿真方法学和仿真 器研制与使用等。
二、计算机仿真技术现状与未来
计算机仿真技术经历了三次变革浪潮已发展为集计算技术、网 络技术、系统技术、自控技术、图形图像技术、多媒体技术、软件 工程、信息处理和人工智能等多个学科综合的高新技术。它的应用 辐射各个学科、部门和领域，是当今世界的前沿科学之一。国防建 设和国民经济应用是推动计算机仿真技术发展的动力。不断增长的 新需求，尤其是军事需求是计算机仿真技术持续进步的生命线。
5、军用仿真进一步促进仿真技术持续发展
由于经费和政治因素的制约，采用计算机仿真技术进行武器研 制、军事研究和部队训练是很理想的手段。因此军用仿真是计算机 应用最早的领域之一，且在技术上一直处于领先地位，对计算机仿 真发展起到重要的推动作用。
三、模拟与混合仿真
1、模拟仿真
模拟仿真具有并行高速运算、易于进行实时和超实时仿真、使
模拟计算机的基本组成框图
（2）模拟计算机的基本运算部件
①运算放大器 是模拟计算机的核心和基本部件。它实质上是 一个放大倍数极大、输入放大器电流很小，零点漂移很小，线性度
很好的直流放大器。
e e 具有n个输入端的运算放大器电路图如下。图中， i1,…, in为
各支路输入电压；Ii1,…,Iin为各支路输入电流； Zi1,…,Zin为各支路输
实Biblioteka Baidu系统
当时模拟机以并行高速运算，可直接
数学建模 仿真试验
联接实物设备，尤其适用于解算微分 方程的突出优点而风行一时，使模拟 仿真成为计算机仿真的主流。但是它
数学模型
仿真计算
仿真模型建立
存在精度低、无逻辑判断功能和存储
图1 7 计算机仿真示意图
能力，且处理非线性能力差等严重缺陷，终于被后来的混合仿真和
3、DIS技术迅速发展并不断升级
计算机网络技术与仿真技术相结合产生了分布交互式仿真技术， 简称DIS技术。它通过计算机通信网络把分布在不同地点、不同类 型的仿真对象相联接，使各个仿真节点交互作用，从而实现了跨地 区甚至全球性的计算机仿真运行。
4、VR和VP技术日趋成熟已获得实用
VR和VP技术分别是虚拟现实和虚拟样机的缩写。
一、系统仿真概述
模型研究是最古老、最通常的科学工程方法之一，它可以追溯 到我们祖先的仿鸟飞行和古代建筑业及造船业对比例模型的应用。 电子计算机的出现才使这种古老的模型研究逐渐形成了一门崭新的 综合性边缘学科——系统仿真。系统仿真本身经历了三次大的变革 浪潮，即模拟仿真、混合仿真和全数字仿真，得到了高度发展和广 泛应用，目前已成为系统分析、设计、制造、试验及训练的强有力 的工具和现代化实验工程的重要支柱。
（5）仿真器研制与使用 仿真器又称为仿真实际系统、产品 或生产过程的物理效应装置。仿真器是系统仿真的重要分支和最活 跃的应用领域，在一定程度上直接推动着计算机仿真技术的飞速发 展。仿真器按其功能特点分为三类，即研究用仿真器、工程仿真器 和训练仿真器。研究用仿真器是综合性多功能仿真装置或设置，体 现着整个仿真器群体的最高水平，主要用于某些领域的科学研究； 工程仿真器主要用于辅助复杂系统或产品设计，一般为专用仿真装 置；用于训练操作目的的仿真器称为训练仿真器。训练仿真器品种 繁多，应用广泛，是目前数量最多的一类仿真器，主要包括载体操 纵型、武器攻击型、生产过程控制型、故障排除型、文体活动型和 博弈决策型等六大类。
（1）现代仿真计算机及其系统 仿真计算机是计算机仿真的 主要工具和核心。如前所述，仿真计算机大体可分三类，即模拟机、 数字机和混合机。这些仿真计算机根据仿真规模和对象的不同，可 以单独选用，亦可组合使用。目前，仿真计算机结构体系已形成相 当宽的型谱供用户选择，并有如下四类配置可以优选，即①分布式 计算机系统；②并行处理机系统；③超小型机加外围阵列处理机 （PAP）；④混合计算机系统。
数字仿真所排挤，失去进一步发展势头。
20世纪60年代至70年代，空间技术发展推动了模拟机与数字技 术相结合，从第一台混和计算机用于洲际导弹仿真后出现了混合仿 真技术应用的黄金时代。从仿真角度讲，混合机兼备模拟机和数字 机在功能和性能上的优点，是复杂大系统实时仿真最理想的工具。
然而，由于混合仿真技术结构复杂、价格昂贵，很难在一般场合推 广使用。因此至今仅用于像航空、航天等少数部门和复杂大系统的 实时仿真。
第五章 工程系统仿真
仿真技术已经成为分析、研究各种系统，尤其是复杂系统的重 要工具，它不仅用于工程领域，如机械、航空、电力、冶金、化工、 电子等方面，还广泛用于非工程领域，如交通管理、生产调度、库 存控制、生态环境以及社会经济等方面。如果说，20年前，在我国， “仿真”这个词还仅为学术界和技术界的人们所了解的话，那么， 在今天，已经成为社会所熟悉的词汇了，这反映了仿真技术在我国 的长足进步。
20世纪70年代后，微电子技术和数字计算机的迅速发展，促进 了全数字仿真技术的崛起。至此，混合仿真逐渐失去了实时仿真的 垄断地位，而数字仿真以优良的性能价格比优势成为计算机仿真的 主流。 20世纪80年代的全数字仿真技术促进了仿真方法学、并行技 术、多媒体技术、分布交互式仿真、虚拟现实技术的迅速发展，进 而将计算机仿真从传统的工程领域扩展到社会、经济、生态、作战 等非工程领域。
虚拟现实技术是20世纪90年代出现的一种新型人—机界面形式， 可给仿真者提供身临其境和多感觉通道体验，被称为电脑空间。目 前，用于计算机仿真的VR系统由三类，即桌面VR、临境VR和分布 式VR系统。 VR系统与上述DIS技术相结合还出现了一种最新仿真 技术——分布式虚拟环境（DVE）。这种技术适用于多地域间的复 杂大系统半实物仿真，尤其适用于高技术条件下的武器系统作战试 验研究和大型协同军事模拟演习。如美、德、韩三国曾利用DVE技 术，在相隔数千公里之遥，动用250多台模拟器，将仿真投入的大 批坦克、装甲车、舰艇、巡航导弹和防空导弹等武器的操作人员置 于同一虚拟战场环境下，进行了成功的战役演习。
（2）建模与验模 建模是计算机仿真的重要内容，又是仿真 的前提条件。为了获得有效模型，必须进行模型的校核、验证和确 认，即所谓验模。仿真界一直在数学模型和仿真模型两个方面的建 立和验模上做出了不懈努力，这些工作主要包括： ①研究新的建模 方法，从而使传统的机理分析建模和实验统计建模，扩充到系统辨 识建模、层次分析建模及定性推理建模等； ②创造先进建模环境， 如计算机辅助建模，利用先进仿真语言建模等； ③重视专家系统在 系统建模中的作用，不断完善专家系统的建模知识库，并致力于研 制专用于系统建模的专家系统； ④加强建模薄弱环节，如模型校核、 验证和确认的技术研究工作。为此，一些国家还成立了专门研究机 构，统一管理和协调这方面的工作。
控制部分：用以控制计算机的各种工
作状态。
控制部分 操作信息
运算部分：能实现各种运算功能的运
算部分。它是以运算放大器为核心的各
种运算部件。
排题板：根据模拟结构图连接被仿真
排题板
运算部分 输出设备
的系统。即，根据设计好的模拟排题图，
在排题板上用导线连接成仿真模型。
输出设备：用以显示、记录仿真结果。
电源
电源部分：提供所需要的各种电源。
虚拟样机技术是90年代中叶兴起的更高一个层次的计算机仿真 技术。虚拟样机是一种基于仿真的设计，是建立在仿真计算机上的 系统或子系统模型。它能在一定程度上具有类似于产品设计生产中 的“物理样机”相似的功能真实度。虚拟样机用精确逼真的数学模 型（包括几何外形、传动和连接关系、物理特性、动力学和运动学 特性等）表示物理样机的各个部分、各个部件及整个原型样机。
总之，计算机仿真技术目前已发展到了相当高的水平，其主要 标志有以下几个方面。
1、仿真应用普及改变着人们的传统观念和方法
计算机仿真应用早期局限于国防科技和军工部门（像航天、航 空、核能等），而如今却以日新月异的面貌展现在世人面前，其应 用迅速向着广度和深度发展，已深入到科学研究、工程设计、辅助 决策、系统优化、作战训练，直至文体娱乐和教育培训等各个方面， 使人们的许多传统观念和方法产生了重大变革。譬如，计算机仿真 中的虚拟技术（虚拟现实、虚拟制造、虚拟样机等）提供了对复杂 产品的几何形状、传动和联接关系、物理特性及动力学特性的 “仿 真设计”和“柔性制造”，从而使具有300多万个零部件的 Boeing777飞机的设计、装配、测试甚至部分飞行试验实现了无图 纸工作过程，设计师、工程师们能穿行于虚拟样机中来审视各项设 计并进行任何一个零部件的修改设计。又如，分布交互式仿真技术 和虚拟环境生成正在彻底变革着传统的军事研究和作战训练方式。
2、全数字仿真突破实时大关已占据主流地位
改善仿真计算机系统的性能价格比一直是计算机仿真技术追求 的主要指标，尤其是对于像飞机、导弹、卫星、舰船等复杂大系统 的实时仿真。在这些系统中，由于大都采用半实物仿真方法，仿真 系统十分复杂，对实时性要求又很高，因此仿真计算机系统一直被 昂贵的混合计算机所占据着，得不到普及。到20世纪80年代，随着 全数字仿真机AD-10，AD-100及配套软件MPS-20，ADSIM的问世， 数字仿真技术突破了实时仿真大关。另外，数字仿真计算机优先体 系结构的提出和全新概念超级实时工作站的推出，共同促成了计算 机仿真进入了以全数字仿真为主流的新时代。
式。根据该式，只要采用不同形 ein Zin Iin 式的输入阻抗和反馈阻抗，就可
对输入电压进行各种数学运算。
运算放大器电路图
②比例加法器 简称加法器，用来完成对输入变量乘以某一常 数后进行相加运算的部件。它的输入阻抗和反馈阻抗均为电阻。其 工作原理图及符号如下。根据式（5-1）可以写出加法器的运算关系 式为
（3）、仿真环境 提供先进的仿真环境是保证高质量和高效 率仿真的极其重要的方面。为此，仿真界在先进的仿真硬、软环境 上努力探索，产生了突破性进展，主要表现在： ①在20世纪60年代 以来出现了大量用于不同对象、不同领域的数字仿真语言和混合仿 真语言的基础上研制出了集建模与仿真为一体的先进仿真语言 SLAM，SIMAM等； ②多媒体技术用于仿真； ③虚拟现实技术创 造了更真实的仿真环境； ④分布交会式仿真技术实现了多领域、多 节点的实时仿真交互，为巨系统仿真创造了环境条件。
用模拟化量、显示直观、连接方便、技术成熟、使用简单等优点。
但模拟仿真存在致命的弱点，即精度低、无逻辑判断功能，且难以
实现自动化，因此，大有被数字仿真取代的趋势。尽管如此，模拟
仿真目前仍然广泛使用，尤其是它不仅是教学中不可缺少的部分，
还是混合仿真中的一个重要的组成环节。
（1）模拟计算机的组成
模拟计算机是一种有运算放大器组成的模拟计算装置。