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第1章 概论1

1.1 计算机仿真的基本概念1

1.1.1 系统1

1.1.2 系统分类3

1.1.3 系统模型3

1.1.4 建模方法5

1.1.5 系统仿真6

1.1.6 系统仿真分类7

1.1.7 系统仿真的一般过程与步骤8

1.1.8 系统仿真的应用9

1.2 计算机仿真的历史及现状9

1.2.1 计算机仿真9

1.2.2 仿真软件及仿真计算机11

1.2.3 计算机仿真的发展历史与现状12

1.3 计算机仿真的发展与展望14

1.3.1 计算机仿真技术的发展14

1.3.2 计算机仿真技术的展望16

习题与思考题17

本章参考文献18

第2章 系统建模的基本方法与模型处理技术19

2.1 相似原理19

2.1.1 相似性19

2.1.2 相似的方式20

2.1.3 相似方法21

2.2 建模方法学22

2.2.1 数学模型的作用22

2.2.2 数学模型的形式化表示22

2.2.3 模型的有效性和建模的形式化24

2.2.4 数学建模方法27

2.3 确定型系统的数学模型30

2.3.1 连续时间系统的模型30

2.3.2 连续系统数学模型之间的转换35

2.3.3 离散时间系统的模型47

2.3.4 采样系统的数学模型49

2.4 系统建模举例50

2.4.1 机械转动系统50

2.4.2 直流电动机系统52

2.5 非线性模型的线性化处理54

2.5.1 微偏线性化方法55

2.5.2 线性化的基本步骤55

2.5.3 非线性时变模型的线性化55

2.6 高阶模型的降阶处理58

2.7 连续系统模型的离散化处理60

2.7.1 替换法60

2.7.2 根匹配法63

2.7.3 离散相似法65

习题与思考题72

本章参考文献73

第3章 连续系统的数字仿真通用算法74

3.1 基于离散相似原理的数字仿真算法74

3.1.1 欧拉法（Euler Method）74

3.1.2 梯形法77

3.1.3 Adams方法78

3.1.4 局部解析方法82

3.2 基于Taylor级数匹配原理的仿真算法83

3.2.1 Taylor级数匹配原理83

3.2.2 Runge-Kutta方法84

3.2.3 线性多步方法89

3.3 微分方程数值积分的矩阵分析方法94

3.4 数值积分法稳定性分析97

3.4.1 数值解法稳定性含义97

3.4.2 稳定性分析97

3.5 数值积分法的选择与计算步长的确定99

3.5.1 积分方法的选择99

3.5.2 积分步长的确定100

3.5.3 误差估计与步长控制102

3.6 实时半实物仿真103

3.6.1 实时半实物仿真概念103

3.6.2 实时仿真算法的特点105

3.6.3 一些基本的实时仿真算法107

3.7 采样控制系统的仿真方法111

3.7.1 采样控制系统仿真概述111

3.7.2 采样周期与仿真步长112

3.7.3 采样系统仿真的方法116

习题与思考题118

本章参考文献120

第4章 离散事件仿真基础121

4.1 离散事件系统与模型121

4.1.1 概述121

4.1.2 描述离散事件系统的基本要素122

4.1.3 离散事件系统模型的建立124

4.2 离散事件仿真126

4.2.1 离散事件系统的仿真模型126

4.2.2 离散事件系统仿真策略128

4.2.3 离散事件仿真研究的一般步骤128

4.3 排队系统的仿真130

4.3.1 排队论的基本概念130

4.3.2 到达时间间隔和服务时间的分布132

4.3.3 排队系统分析134

4.4 Petri网络仿真139

4.4.1 Petri网图139

4.4.2 时间逻辑关系的网图141

4.4.3 随机系统的Petri网仿真141

4.5 随机数和随机变量的生成143

4.5.1 随机数的产生143

4.5.2 随机变量的产生144

习题与思考题150

本章参考文献151

第5章 计算机仿真软件152

5.1 仿真软件的现状与发展152

5.1.1 MATLAB产品族152

5.1.2 EDA软件153

5.1.3 电气与电子工程类仿真软件159

5.2 MATLAB语言基础162

5.2.1 基本运算与函数162

5.2.2 MATLAB的工作空间163

5.2.3 文件管理164

5.2.4 搜索路径165

5.2.5 使用帮助165

5.2.6 矩阵运算165

5.2.7 绘图功能170

5.2.8 MATLAB程序设计170

5.3 MATLAB在控制系统仿真中的应用173

5.3.1 控制系统模型174

5.3.2 根轨迹174

5.3.3 离散系统设计175

5.3.4 控制系统分析与设计函数175

5.4 Simulink仿真176

5.4.1 Simulink的启动176

5.4.2 Simulink模块库176

5.4.3 Simulink简单模型的建立及模型特点179

5.4.4 Simulink功能模块的处理180

5.4.5 Simulink连线的处理180

5.4.6 Simulink自定义功能模块181

5.4.7 Simulink仿真的运行182

5.4.8 S-函数的设计186

5.5 MATLAB仿真举例190

5.6 Protel 99 SE应用要点198

5.6.1 原理图设计198

5.6.2 原理图仿真202

5.6.3 PLD设计202

5.6.4 PCB设计203

习题与思考题207

本章参考文献208