重庆电讯职业学院汽车系技术培训中心汽车仿真PPT课件
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15.11.2020
第一章 概述
1.2 计算机仿真
※系统建模
建立系统模型是把系统的行为概括为数学的函 数关系。包括： 1、数学建模。把实际系统抽象为数学模型。 2、仿真建模。将数学模型转换为可在计算机 上运行的仿真模型。 ﹡数学建模是非常重要的，对于复杂的系统， 还需要忽略次要环节，留住主要环节。
15.11.2020
第一章 概述
1.3 计算机仿真软件
※常见的几种仿真软件：
1、PSPICE、ORCAD、Multisim：通用的电子电路仿真软件，适 合于元件级仿真。 2、Simpack :运动学/动力学仿真分析的多体动力学软件 3、Carsim、Trucksim、Bikesim等用于仿真及分析车辆在不同 3D路面上，对驾驶控制之反应。 4、MATLAB：具有强大的数值计算能力，包含各种工具箱，其程 序不能脱离MATLAB环境而运行，所以严格讲，MATLAB不是一 种计算机语言，而是一种高级的科学分析与计算软件。
15.11.2020
1.1 仿真的出现
第一章 概述
工程设计中常用的研究方法 1、建立精确数学模型求解
如对于二阶电路求解输出电压（阶跃响应）。 2、实验法
对于各种系统都可以采用实验研究的方法。 3、仿真
在模型上所进行的系统性能分析与研究的方法。
15.11.2020
第一章 概述
1.2 计算机仿真
1）仿真的概念 仿真是以相似性原理、控制论、信息技术及相关领域的有 关知识为基础，以计算机和各种专用物理设备为工具，借助系统模型对真 实系统进行试验研究的一门综合性技术。计算机仿真可以用于研制产品或 设计系统的全过程中，包括方案论证、技术指标确定、设计分析、生产制 造、试验测试、维护训练、故障处理等各个阶段。如训练飞行员、宇航员 仿真工作台和仿真机舱等。 2) 仿真三要素:系统、模型和计算机，联系着他们的三项基本活动是模型建 立、仿真模型建立（又称二次建模）和仿真试验。
授课方式，课堂讲授+上机实验 以实例为主,讲应用，充分体现案例学习模式。
15.11.2020
百度文库
主要讲述内容
● 概述 ● Matlab 语言基础 ● Simulink仿真基础
15.11.2020
主要参考资料
[1] 李颖.朱伯立.Simulink 动态系统建模与仿真基础.西安电子科技大学出版社，2004 [2] 张德丰.MATLAB控制系统设计与仿真.电子工业出版社,2009.06。 [3] 张志勇.精通MATLAB6.5. 北京航空航天大学出版社．2004 [4]黄忠霖.控制系统MATLAB计算及仿真，国防工业出版社，2001年。
（1）系统：研究的对象 （2）模型：系统的抽象 （3）计算机：工具与手段
建立数学模型
系统
仿真实验 结果分析
模型
计算机
建立仿真模型
15.11.2020
第一章 概述
1.2 计算机仿真
3）系统与模型 ①系统 系统是指具有某些特定功能，相互联系、相互作用 的元素的集合。这里的系统是指广义上的系统，泛指自然界 的一切现象与过程，例如工程系统如控制系统、通信系统等， 非工程系统如股市系统、交通系统、生物系统等。 ②系统模型 系统模型是对实际系统的一种抽象，是对系统 本质（或是系统的某种特性）的一种描述。模型具有与系统 相似的特性，好的模型能够反映系统的主要特征和运动规律。 模型可分为实体模型和数学模型
本课程互联网资源 ◘ The Mathworks 公司官方网站
◘ 产品在中国独家代理（北京九州恒润公司）
◘ Matlab 大观园
◘ Matlab 中文论坛
15.11.2020
第一章 概述
第一章 概 述
1.1 仿真的出现 1.2 计算机仿真 1.3 仿真软件介绍 1.4 仿真技术的应用与发展 1.5 matlab安装与环境
计算机仿真流程图
第一章 概述
1.3 计算机仿真软件
※仿真软件的发展： 1、程序编程阶段： 所有问题（如：微分方程求解、矩阵 运算、绘图等）都是用高级算法语言（如C、FORTRAN等） 来编写。 2、程序软件包阶段： 出现了“应用子程序库”。 3、交互式语言阶段（仿真语言）：仿真语言可用一条指令 实现某种功能，如“系统特征值的求解”，使用人员不必 考虑什么算法，以及如何实现等低级问题。如MATLAB语 言。 4、模型化图形组态阶段：符合设计人员对基于模型图形化 的描述。如SIMULINK。
仿真软件是一类面向仿真用途的专用软件，它可能是面向通 用的仿真软件，也可能是面向某个领域的仿真。
本课程重点讲述在MATLAB下的Simulink的建模与仿真
15.11.2020
第一章 概述
ＭＡＴＬＡＢ概述 ◆ MATLAB（ Matrix Laboratory）是一种以矩阵运
算为基础的交互式程序语言，着重针对科学计算、 工程计算和绘图的需求。 ◆ＭＡＴＬＡＢ的发展 ◆首创者 Cleve Moler 教授曾在密西根大学、斯坦福 大学和新墨西哥大学任数学与计算机科学教授,和 John Little 等人成立了 The MathWorks 公司。 1984年，MATLAB第1版(DOS版)
汽车仿真技术
汽车技术系技术培训中心
学习本课程的意义及要求
一、意义 1. 系科统技建发模展与的仿需真是要分析--、设Ac计ce和le研rat究e t复he杂p系ac统e o的f e一ng种in基ee本rin的g理an论d 方sc法ience 和2重. 学要的习技技术能手提段高。计的算载机体技术–Im的p飞ro速ve发le展ar，nin使g得ab仿ilit真y 技术的应用领域不 断须3扩会. 就大使。用业计的的算一筹机种码仿技真术--已手G经段et成 。a为hig工h科-pa学yi生ng必j须ob掌握的基本理论，也是他们必 二、要求 1. 作业：以上机练习为主，按时独立完成 2. 纪律：要求上课关手机，不要下面开小会，有问题举手 3. 考试：平时50% ，期末考试50% 4. 三、授课方式
15.11.2020
4）仿真的一般过程
仿真问题和目的的描述
第一章 概述
根据仿真问题确定仿真方案
修改方案
系统描述
建立系统数学模型
修改模型
建立仿真数学模型
编写仿真程序
修改程序
验证模型
仿真目的是否达到要求？ 模型是否合理？ 是
进行仿真研究
15.11.2020
是
是
是
否
否
否
程序有问题？
建模有问题？
方案有问题？
第一章 概述
1.2 计算机仿真
※系统建模
建立系统模型是把系统的行为概括为数学的函 数关系。包括： 1、数学建模。把实际系统抽象为数学模型。 2、仿真建模。将数学模型转换为可在计算机 上运行的仿真模型。 ﹡数学建模是非常重要的，对于复杂的系统， 还需要忽略次要环节，留住主要环节。
15.11.2020
第一章 概述
1.3 计算机仿真软件
※常见的几种仿真软件：
1、PSPICE、ORCAD、Multisim：通用的电子电路仿真软件，适 合于元件级仿真。 2、Simpack :运动学/动力学仿真分析的多体动力学软件 3、Carsim、Trucksim、Bikesim等用于仿真及分析车辆在不同 3D路面上，对驾驶控制之反应。 4、MATLAB：具有强大的数值计算能力，包含各种工具箱，其程 序不能脱离MATLAB环境而运行，所以严格讲，MATLAB不是一 种计算机语言，而是一种高级的科学分析与计算软件。
15.11.2020
1.1 仿真的出现
第一章 概述
工程设计中常用的研究方法 1、建立精确数学模型求解
如对于二阶电路求解输出电压（阶跃响应）。 2、实验法
对于各种系统都可以采用实验研究的方法。 3、仿真
在模型上所进行的系统性能分析与研究的方法。
15.11.2020
第一章 概述
1.2 计算机仿真
1）仿真的概念 仿真是以相似性原理、控制论、信息技术及相关领域的有 关知识为基础，以计算机和各种专用物理设备为工具，借助系统模型对真 实系统进行试验研究的一门综合性技术。计算机仿真可以用于研制产品或 设计系统的全过程中，包括方案论证、技术指标确定、设计分析、生产制 造、试验测试、维护训练、故障处理等各个阶段。如训练飞行员、宇航员 仿真工作台和仿真机舱等。 2) 仿真三要素:系统、模型和计算机，联系着他们的三项基本活动是模型建 立、仿真模型建立（又称二次建模）和仿真试验。
授课方式，课堂讲授+上机实验 以实例为主,讲应用，充分体现案例学习模式。
15.11.2020
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主要讲述内容
● 概述 ● Matlab 语言基础 ● Simulink仿真基础
15.11.2020
主要参考资料
[1] 李颖.朱伯立.Simulink 动态系统建模与仿真基础.西安电子科技大学出版社，2004 [2] 张德丰.MATLAB控制系统设计与仿真.电子工业出版社,2009.06。 [3] 张志勇.精通MATLAB6.5. 北京航空航天大学出版社．2004 [4]黄忠霖.控制系统MATLAB计算及仿真，国防工业出版社，2001年。
（1）系统：研究的对象 （2）模型：系统的抽象 （3）计算机：工具与手段
建立数学模型
系统
仿真实验 结果分析
模型
计算机
建立仿真模型
15.11.2020
第一章 概述
1.2 计算机仿真
3）系统与模型 ①系统 系统是指具有某些特定功能，相互联系、相互作用 的元素的集合。这里的系统是指广义上的系统，泛指自然界 的一切现象与过程，例如工程系统如控制系统、通信系统等， 非工程系统如股市系统、交通系统、生物系统等。 ②系统模型 系统模型是对实际系统的一种抽象，是对系统 本质（或是系统的某种特性）的一种描述。模型具有与系统 相似的特性，好的模型能够反映系统的主要特征和运动规律。 模型可分为实体模型和数学模型
本课程互联网资源 ◘ The Mathworks 公司官方网站
◘ 产品在中国独家代理（北京九州恒润公司）
◘ Matlab 大观园
◘ Matlab 中文论坛
15.11.2020
第一章 概述
第一章 概 述
1.1 仿真的出现 1.2 计算机仿真 1.3 仿真软件介绍 1.4 仿真技术的应用与发展 1.5 matlab安装与环境
计算机仿真流程图
第一章 概述
1.3 计算机仿真软件
※仿真软件的发展： 1、程序编程阶段： 所有问题（如：微分方程求解、矩阵 运算、绘图等）都是用高级算法语言（如C、FORTRAN等） 来编写。 2、程序软件包阶段： 出现了“应用子程序库”。 3、交互式语言阶段（仿真语言）：仿真语言可用一条指令 实现某种功能，如“系统特征值的求解”，使用人员不必 考虑什么算法，以及如何实现等低级问题。如MATLAB语 言。 4、模型化图形组态阶段：符合设计人员对基于模型图形化 的描述。如SIMULINK。
仿真软件是一类面向仿真用途的专用软件，它可能是面向通 用的仿真软件，也可能是面向某个领域的仿真。
本课程重点讲述在MATLAB下的Simulink的建模与仿真
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第一章 概述
ＭＡＴＬＡＢ概述 ◆ MATLAB（ Matrix Laboratory）是一种以矩阵运
算为基础的交互式程序语言，着重针对科学计算、 工程计算和绘图的需求。 ◆ＭＡＴＬＡＢ的发展 ◆首创者 Cleve Moler 教授曾在密西根大学、斯坦福 大学和新墨西哥大学任数学与计算机科学教授,和 John Little 等人成立了 The MathWorks 公司。 1984年，MATLAB第1版(DOS版)
汽车仿真技术
汽车技术系技术培训中心
学习本课程的意义及要求
一、意义 1. 系科统技建发模展与的仿需真是要分析--、设Ac计ce和le研rat究e t复he杂p系ac统e o的f e一ng种in基ee本rin的g理an论d 方sc法ience 和2重. 学要的习技技术能手提段高。计的算载机体技术–Im的p飞ro速ve发le展ar，nin使g得ab仿ilit真y 技术的应用领域不 断须3扩会. 就大使。用业计的的算一筹机种码仿技真术--已手G经段et成 。a为hig工h科-pa学yi生ng必j须ob掌握的基本理论，也是他们必 二、要求 1. 作业：以上机练习为主，按时独立完成 2. 纪律：要求上课关手机，不要下面开小会，有问题举手 3. 考试：平时50% ，期末考试50% 4. 三、授课方式
15.11.2020
4）仿真的一般过程
仿真问题和目的的描述
第一章 概述
根据仿真问题确定仿真方案
修改方案
系统描述
建立系统数学模型
修改模型
建立仿真数学模型
编写仿真程序
修改程序
验证模型
仿真目的是否达到要求？ 模型是否合理？ 是
进行仿真研究
15.11.2020
是
是
是
否
否
否
程序有问题？
建模有问题？
方案有问题？