关于“数字仿真技术的发展”的问题,小编就整理了【4】个相关介绍“数字仿真技术的发展”的解答:
仿真科技有哪些?仿真技术是应用仿真硬件和仿真软件通过仿真实验,借助某些数值计算和问题求解,反映系统行为或过程的仿真模型技术。
仿真技术在20世纪初已有了初步应用。如在实验室中建立水利模型,进行水利学方面的研究。
20世纪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。
20世纪60年代计算机技术的突飞猛进提供了先进的仿真工具,加速了仿真技术的发展。
仿真技术的实现方式有哪些?数学仿真也称计算机仿真,就是在计算机上实现描写系统物理过程的数学模型,并在这个模型上对系统进行定量的研究和实验。
这种仿真方法常用于系统的方案设计阶段和某些不适合做实物仿真的场合(包括某些故障模式)。
它的特点是重复性好、精度高、灵活性大、使用方便、成本较低、可以是实时的、也可以是非实时的。
数学仿真的逼真度和精度取决于仿真计算机的精度和数学模型的正确性与精确性。
数学仿真可采用模拟计算机、数字计算机和数字-模拟混合计算机。
半物理仿真采用部分物理模型和部分数学模型的仿真。其中物理模型采用控制系统中的实物,系统本身的动态过程则采用数学模型。
半物理仿真系统通常由满足实时性要求的仿真计算机、运动模拟器(一般采用三轴机械转台)、目标模拟器、控制台和部分实物组成。控制系统电子装置和敏感器安放在转台上。
半物理仿真的逼真度较高,所以常用来验证控制系统方案的正确性和可行性,进行故障模式的仿真以及对各研制阶段的控制系统进行闭路动态验收试验。
此外,用航天仿真器来训练航天员和用飞行仿真器来训练飞行员也属于半物理仿真性质,后者更着重于视景模拟和人机关系。
以仿真计算机实现系统模型和以航天器计算机或控制系统电子线路为实物的闭路试验,也可认为是半物理仿真,这种仿真重点在于检验控制计算机软件的正确性或研究控制方式中某些功能和参数。
数字技术的发展历程是怎样的?数字技术应用的典型代表是电子计算机,它是伴随着电子技术的发展而发展的。
世界上第一台电子计算机于1946年在美国研制成功,取名ENIAC(Electronic Numerical ENIAC问世以来的短短的四十多年中,电子计算机的发展异常迅速。迄今为止,它的发展大致已经了四代。
第一代(1946~1957年)是电子计算机,它的基本电子元件是电子管,内存储器采用水银延迟线,外存储器主要采用磁鼓、纸带、卡片、磁带等。
第二代(1958~1970年)是晶体管计算机。1948年,美国贝尔实验室发明了晶体管,10年后晶体管取代了计算机中的电子管,诞生了晶体管计算机。
第三代(1963~1970年)是集成电路计算机。随着半导体技术的发展,1958年夏,美国德克萨斯公司制成了第一个半导体集成电路。
第四代(1971年~目前)是大规模集成电路计算机。随着集成了上千甚至上万个电子元件的大规模集成电路和超大规模集成电路的出现,电子计算机发展进入了第四代。
仿真的核心是?系统仿真
系统仿真,简言之,就是进行模型试验,它是指通过系统模型的实验去研究一个已经存在的或正在设计中的系统的过程。要实现仿真,首先要寻找一个实际系统的“替身”,这个“替身”称为模型。仿真的核心是按研究的侧面或实际需要对系统进行简化提炼,以利于研究者抓住问题的本质或者主要矛盾。因此,仿真并不是简单的复现,而是有目的的简化系统,来更好的抓住问题的本质。
系统仿真的目的是建立系统、过程、现象和环境的模型(物理系统、数学系统或其他逻辑模型),在一段时间内运行模型,极为有效而经济地应用于系统的测试、分析和人员训练。通过这个模型的运行,获得我们要研究的系统所必要的信息、参数、资料,从而为研制实际的系统提供科学依据,即用模型代替是进系统进行实验。通过相同条件下仿真结果和实际结果的比较,可以验证模型的有效性。
在计算机出现以前,人们只采用物理仿真,那时的仿真技术附属在其他有关学科中。其特点是全部使用系统的子系统或部件,并加入人为的因素。它是以几何相似或物理相似为基础的仿真,这种模型与实际系统有相似的物理性质。
随着计算机的发展,从20世纪70年代开始,数字计算机仿真也迅速发展起来。数字计算机仿真的特点是精度高、重复性好、通用性强、价格便宜,目前已经发展了许多计算机仿真的方法、语言和程序包。蒙特卡罗仿真(Monte Carlo) 方法就是依托计算机发展出的一种仿真方法,目前在各个技术领域得到了广泛的应用。
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