仿真科学技术及工程2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

仿真科学技术及工程PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 绪论1

1.1系统与模型1

1.1.1系统概念1

1.1.2系统分类2

1.1.3连续系统、离散事件系统与混合系统3

1.1.4模型概念及性质4

1.1.5模型分类5

1.2系统建模及其过程6

1.2.1数学建模及其过程6

1.2.2数学建模发展趋势8

1.2.3仿真建模及其过程8

1.3模型研究与系统仿真9

1.4系统仿真技术的历程、现状及未来10

1.4.1主要历程10

1.4.2发展现状11

1.4.3未来趋势14

1.5对复杂系统M＆S的重要思考15

1.5.1复杂性概念及复杂系统提法15

1.5.2复杂系统的特点和研究方法17

1.5.3复杂系统研究是M＆S发展的重要动力源18

1.5.4支撑复杂系统M＆S的新理论18

1.5.5复杂系统M＆S方法学进展19

1.5.6复杂仿真系统的体系结构20

1.5.7复杂系统M＆S环境及工具20

1.5.8复杂仿真系统与VV＆A技术20

1.6军用仿真技术及工程21

1.6.1概述21

1.6.2军科仿真21

1.6.3研制仿真22

1.6.4训练仿真23

1.6.5作战仿真24

1.7仿真科学与技术的学科内涵与知识体系24

1.7.1仿真科学与技术的学科内涵24

1.7.2仿真科学与技术的学科知识体系25

1.8我国仿真科学与技术发展概况27

第2章 系统建模的基本理论29

2.1系统抽象与数学描述29

2.1.1实际系统的抽象29

2.1.2系统描述及其保存关系30

2.2模型集总及模型有效性33

2.2.1模型集总33

2.2.2模型的有效性及可信性33

2.3相似理论与演绎推理37

2.3.1引言37

2.3.2相似概念及分类38

2.3.3相似关系39

2.3.4相似定理39

2.3.5演绎推理40

2.3.6连续物理系统的相似性及其模型通式41

2.4系统辨识与建模43

2.4.1系统辨识概念43

2.4.2系统辨识框架及内容44

2.4.3系统辨识方法与算法46

2.5定性理论48

2.5.1定性理论的产生48

2.5.2定性推理49

2.6系统层次分析理论50

2.6.1系统层次性概念50

2.6.2系统分析与层次分析51

2.6.3系统层次分析方法概述51

2.7模型简化理论及方法56

2.7.1模型简化概念56

2.7.2模型简化要求56

2.7.3模型简化方法57

2.8模糊集论及云理论60

2.8.1模糊集论概述60

2.8.2云理论64

2.9二次建模理论67

2.10网络理论68

2.10.1引言68

2.10.2网络概念68

2.10.3计算机网络69

2.10.4 Petri网71

2.10.5人工神经网络73

2.10.6贝叶斯网75

2.11 VR理论76

2.11.1引言76

2.11.2 VR概念77

2.11.3 VR系统及分类77

2.11.4 VR技术78

2.12复杂适应系统理论81

2.12.1 CAS概念81

2.12.2 CAS树82

2.12.3主体的适应和学习82

2.12.4 CAS宏观模型84

第3章 常用数学建模方法及范例87

3.1综述87

3.2机理分析法88

3.2.1方法原理88

3.2.2建模过程88

3.2.3应用案例89

3.3直接相似法90

3.3.1方法原理90

3.3.2建模过程91

3.3.3应用案例91

3.4系统辨识法92

3.4.1方法原理92

3.4.2建模过程92

3.4.3应用案例92

3.5概率统计法94

3.5.1方法原理94

3.5.2建模过程95

3.5.3应用案例95

3.6层次分析法97

3.6.1方法原理97

3.6.2建模过程97

3.6.3应用案例100

3.7比例法102

3.7.1方法原理102

3.7.2建模过程102

3.7.3应用案例102

3.8回归分析法103

3.8.1方法原理103

3.8.2建模过程103

3.8.3应用案例104

3.9集合分析法106

3.9.1方法原理106

3.9.2建模过程107

3.9.3应用案例107

3.10量纲分析法110

3.10.1方法原理110

3.10.2建模过程111

3.10.3应用案例112

3.11灰色系统法112

3.11.1方法原理112

3.11.2建模过程113

3.11.3应用案例113

3.12图解法116

3.12.1方法原理116

3.12.2建模过程116

3.12.3应用案例117

3.13蒙特卡罗法118

3.13.1方法原理118

3.13.2建模过程119

3.13.3应用案例119

3.14模糊集论法120

3.14.1引言120

3.14.2隶属函数确定法120

3.14.3模糊聚类分析法121

3.14.4模糊模式识别法123

3.14.5模糊综合评判法124

3.15想定法125

3.15.1方法原理125

3.15.2建模过程125

3.15.3应用案例125

3.16隔舱系统法126

3.16.1方法原理126

3.16.2建模过程126

3.16.3应用案例126

3.17神经网络法127

3.17.1方法原理127

3.17.2建模过程129

3.17.3应用案例129

3.18计算机辅助法131

3.18.1方法原理131

3.18.2建模过程131

3.18.3应用案例131

第4章 连续系统的数学建模技术及其应用133

4.1连续系统的数学模型形式133

4.1.1线性连续系统的数学模型形式133

4.1.2非线性系统的数学模型形式136

4.2连续物理系统数学建模138

4.2.1物理系统的规范化建模方法138

4.2.2物理系统的数学模型通式139

4.2.3应用实例140

4.3机械系统的数学建模142

4.3.1引言142

4.3.2机械系统中的几个重要力学模型142

4.3.3应用实例147

4.4电子（电气）系统的数学建模149

4.4.1引言149

4.4.2电器元件及其数学模型149

4.4.3集总电路系统的数学建模及实例151

4.4.4电子网络的广义拉格朗日方程及应用153

4.5机电系统的数学建模155

4.5.1引言155

4.5.2机电系统的拉格朗日方程155

4.5.3机电系统数学建模的工程实例156

4.6流体力学系统的数学建模161

4.6.1引言161

4.6.2描述流体运动的基本模型161

4.6.3流体动力学系统数学建模工程实例163

4.7集中参数连续系统的数学建模167

4.7.1引言167

4.7.2集中参数系统的数学建模工程实例167

4.8分布参数连续系统的数学模型171

4.8.1引言171

4.8.2分布参数系统的数学建模工程实例171

4.8.3分布参数边界条件的数学模型175

第5章 离散事件系统的数学建模技术及其应用177

5.1引言177

5.2离散事件系统的数学描述方法177

5.3排队服务系统的数学建模178

5.3.1排队服务系统概念178

5.3.2排队服务系统的基本要素179

5.3.3排队服务系统模型分类及符号表示180

5.3.4排队服务系统的数学建模方法180

5.4存储系统的数学建模184

5.4.1引言184

5.4.2相关术语及存储机理184

5.4.3存储系统数学模型的建立185

5.5采样数据系统的数学建模188

5.5.1引言188

5.5.2线性离散系统的主要模型形式188

5.5.3计算机控制系统建模实例194

5.6增长或衰减过程的数学建模196

5.6.1引言196

5.6.2群体增长理论模型及应用196

5.6.3离散增长过程模型的建立197

5.7离散型输入-输出问题的数学建模199

5.7.1引言199

5.7.2电网模型的建立199

5.7.3投入-产出模型的建立200

第6章 随机（过程）系统的数学建模技术及应用204

6.1引言204

6.2系统输入随机过程及其概率分布描述204

6.2.1系统输入随机过程数学建模概述204

6.2.2输入随机变量的概率分布选择与确定204

6.3系统输入随机过程的时间序列模型建立219

6.3.1回归模型219

6.3.2自回归模型221

6.3.3移动平均模型223

6.3.4自回归移动平均模型224

6.3.5非平稳时间序列模型225

6.4科学实验中的几种典型概率模型227

6.4.1引言227

6.4.2伯努利实验概型227

6.4.3泊松实验概型229

6.4.4随机散点概型232

6.4.5随机误差概型234

6.4.6三种概型的渐近关系236

6.5系统可靠性的数学建模及应用237

6.5.1引言237

6.5.2系统可靠性概念、术语及参数238

6.5.3系统可靠性数学建模239

6.5.4系统的可靠度分配模型243

6.6随机状态转移与马氏链模型及应用248

6.6.1引言248

6.6.2马氏链概念及重要结论248

6.6.3马氏链模型在军事作战中的应用252

第7章 科技与工程和军事领域的实用数学模型257

7.1引言257

7.2直接确定型模型及其建立过程257

7.2.1直接确定型模型概念257

7.2.2直接确定型模型的建立257

7.3经验公式及其确定方法260

7.3.1经验公式概念260

7.3.2经验公式形式的确定261

7.3.3经验公式中待定系数的确定265

7.4周期性现象的数学模型268

7.4.1引言268

7.4.2周期现象的一般数学描述268

7.4.3周期函数的经验公式269

7.4.4微分方程的周期性等价或近似274

7.4.5周期性模型及其转换实例275

7.5几种重要的系统工程模型278

7.5.1引言278

7.5.2线性规则及其数学模型278

7.5.3科学决策及其数学模型282

7.5.4动态规划及其数学模型286

7.5.5网络规划问题及其数学模型287

7.6交通问题的数学模型296

7.6.1引言296

7.6.2交通流模型的基本方程296

7.6.3交通量分布模型（系指城市公共交通）300

7.6.4超饱和交通网络控制模型301

7.7军事领域的常见数学模型303

7.7.1军事概念模型303

7.7.2军事作战体系对抗模型框架306

7.7.3军事作战系统基本模型308

7.7.4信息化高技术兵器体系对抗模型框架314

7.7.5武器装备作战效能评估模型314

7.7.6导弹作战模型体系319

7.7.7 C4 ISR/C4 KISR系统及其体系结构模型框架322

第8章 复杂系统的建模方法、技术及应用326

8.1概述326

8.2混合建模方法与技术326

8.2.1引言326

8.2.2分析-统计法326

8.2.3模糊辨识法328

8.2.4基于模糊神经网络的模型辨识332

8.3组合建模方法与技术335

8.3.1方法原理335

8.3.2技术特点336

8.3.3典型应用337

8.4基于Agent/MAS的建模方法与技术339

8.4.1引言339

8.4.2方法原理339

8.4.3技术特点341

8.4.4典型应用341

8.5基于Petri网建模方法与技术343

8.5.1引言343

8.5.2方法原理344

8.5.3技术特点345

8.5.4典型应用345

8.6马尔可夫建模方法与技术348

8.6.1引言348

8.6.2动态系统传统马尔可夫建模方法与技术348

8.6.3动态系统模糊马尔可夫建模方法与技术351

8.7 Bootstrap、Bayes及Bayes Bootstrap建模方法与技术353

8.7.1引言353

8.7.2 Bootstrap建模方法与技术353

8.7.3 Bayes Bootstrap建模方法与技术355

8.7.4 Bayes建模方法与技术356

8.8基于BN的建模方法与技术359

8.8.1引言359

8.8.2基于专家主导的BN建模方法与技术359

8.8.3基于JT的BN建模方法与技术363

8.9定性建模方法与技术364

8.9.1引言364

8.9.2基于p-范数的近似推理定性建模方法与技术365

8.9.3基于GSPS理论的归纳推理定性建模方法与技术368

8.9.4基于QSIM算法的定性建模方法与技术372

8.9.5基于微分方程定性理论的建模方法与技术375

8.9.6基于范例推理建模方法与技术378

8.10基于因果关系的建模方法与技术381

8.10.1引言381

8.10.2方法原理381

8.10.3技术特点382

8.10.4典型应用382

8.11基于云理论的建模方法与技术385

8.11.1引言385

8.11.2方法原理385

8.11.3技术特点385

8.11.4典型应用385

8.12基于元模型的建模方法与技术389

8.12.1引言389

8.12.2方法原理389

8.12.3技术特点389

8.12.4典型应用390

8.12.5基于元模型的仿真模型表示及建模方法392

8.13基于元胞自动机的建模方法与技术393

8.13.1引言393

8.13.2方法原理394

8.13.3技术特点395

8.13.4典型应用395

8.14基于支持向量机的建模方法与技术396

8.14.1引言396

8.14.2方法原理397

8.14.3技术特点397

8.14.4典型应用397

8.15基于超高计算智能逼近的建模方法与技术402

8.15.1引言402

8.15.2基于量子神经网络的建模方法与技术403

8.15.3基于协同进化计算的建模方法与技术405

8.15.4基于多智能体遗传算法的建模方法与技术408

8.16基于混合专家系统的建模方法与技术411

8.16.1引言411

8.16.2方法原理411

8.16.3技术特点411

8.16.4典型应用412

8.17综合集成建模方法与技术413

8.17.1引言413

8.17.2方法原理414

8.17.3技术特点415

8.17.4典型应用415

8.18基于CAS理论的建模方法与技术417

8.18.1引言417

8.18.2方法原理418

8.18.3技术特点419

8.18.4典型应用419

8.19基于自组织理论的建模方法与技术421

8.19.1引言421

8.19.2基于GMDH建模的方法原理421

8.19.3基于GMDH建模的技术特点423

8.19.4基于GMDH建模的典型应用423

8.20基于分形理论的建模方法与技术426

8.20.1引言426

8.20.2方法原理426

8.20.3技术特点427

8.20.4典型应用427

8.21多分辨率建模方法与技术429

8.21.1引言429

8.21.2方法原理430

8.21.3技术特点430

8.21.4典型应用431

8.22面向对象建模方法与技术436

8.22.1引言436

8.22.2方法原理437

8.22.3技术特点438

8.22.4典型应用438

第9章 计算机仿真方法、技术和支持环境及工具443

9.1概述443

9.2模拟仿真方法、技术及其应用443

9.2.1模拟计算机的组成443

9.2.2模拟计算机的基本运算部件444

9.2.3模拟仿真原理和方法447

9.2.4线性微分方程的模拟仿真448

9.2.5模拟仿真中的结构模拟法454

9.3混合仿真技术及其应用459

9.3.1混合计算机及组成459

9.3.2混合仿真过程及实例460

9.3.3实用混合仿真系统及应用462

9.4数字仿真及应用465

9.4.1仿真数字机的结构体制465

9.4.2仿真数字机的选型467

9.4.3分布式仿真与高层体系结构469

9.4.4仿真语言472

9.5可扩展M＆S框架475

9.5.1概述475

9.5.2北约M＆S需求及其XMSF进展475

9.5.3 XMSF主要组成部分476

9.5.4美军的XMSF479

9.6实验与训练使能体系结构479

9.6.1引言479

9.6.2 TENA的能力和作用479

9.6.3 TENA的特点479

9.7系统M＆S常用支持环境481

9.7.1引言481

9.7.2 UML/Rational Rose482

9.7.3 ABM/Swarm486

9.7.4 HLA/RTI489

9.7.5 OpenGL/Vega493

9.7.6 MATLAB/Simulink497

9.7.7 ADAMS/View503

9.7.8 STAGE/STRIVE508

9.7.9 GLobus Toolkit514

9.7.10 DVENET518

第10章 连续系统的数字仿真技术及应用521

10.1连续系统数字仿真的数值积分法521

10.1.1数值积分法的基本原理521

10.1.2常用数值积分算法522

10.1.3实时仿真算法530

10.1.4有关数值积分法的讨论532

10.2连续系统数字仿真的离散相似法534

10.2.1离散相似法534

10.2.2典型环节的离散相似模型539

10.3面向微分方程的仿真程序设计543

10.3.1仿真程序设计方法543

10.3.2应用实例544

10.4面向结构图的线性系统数字仿真及程序设计550

10.4.1连接矩阵的建立551

10.4.2面向结构图的数字仿真及程序设计552

10.5面向结构图的非线性环节数字仿真及程序设计554

10.5.1常用非线性环节仿真554

10.5.2非线性控制系统数字仿真程序设计555

10.6快速数字仿真方法559

10.6.1替换法560

10.6.2增广矩阵法565

10.6.3零、极点匹配法568

10.7计算机控制系统的数字仿真及程序设计569

10.7.1计算机控制系统的特点569

10.7.2计算机控制系统数字仿真主要注意的问题570

10.7.3计算机控制系统的数字仿真方法571

10.7.4计算机控制系统数字仿真程序设计及实例571

第11章 离散事件系统仿真技术579

11.1概述579

11.1.1离散事件系统仿真的有关概念579

11.1.2离散事件系统仿真特点580

11.2离散事件系统仿真原理581

11.2.1蒙特卡罗仿真581

11.2.2离散事件581

11.3均匀分布随机数的生成585

11.3.1（伪）随机数的生成585

11.3.2常用随机数发生器586

11.3.3随机数发生器的性能检验587

11.4随机变量的生成589

11.4.1随机变量的生成方法589

11.4.2随机向量的生成595

11.5排队服务系统仿真597

11.6存储系统仿真601

11.7防空武器系统作战仿真606

11.7.1模型的非形式语言描述术语608

11.7.2仿真模型的建立609

第12章 复杂系统仿真方法、技术及应用611

12.1引言611

12.2复杂系统仿真方法与技术的选取611

12.3数学仿真与应用612

12.3.1特点及目的612

12.3.2数学建模和验模612

12.3.3数学仿真系统构成613

12.3.4仿真过程和内容614

12.3.5仿真结果分析及处理615

12.4半实物仿真与应用617

12.4.1特点及作用617

12.4.2半实物仿真系统的构成617

12.4.3半实物仿真系统的主要设备619

12.4.4半实物仿真系统的典型工程应用626

12.5实物仿真与应用629

12.5.1引言629

12.5.2特点及作用629

12.5.3主要设备629

12.5.4典型应用631

12.6面向对象仿真与应用632

12.6.1引言632

12.6.2主要思想和原理633

12.6.3应用实例633

12.7并行与分布式仿真与应用636

12.7.1引言636

12.7.2 HLA的基本术语、组成与核心636

12.7.3 HLA的突出特点637

12.7.4基于HLA的复杂系统仿真过程及主要环节638

12.7.5应用实例639

12.8多媒体/虚拟仿真与应用641

12.8.1多媒体仿真概念641

12.8.2多媒体仿真的研究方法与应用642

12.8.3虚拟现实与分布式虚拟现实仿真技术与应用643

12.9网格/协同仿真与应用645

12.9.1引言645

12.9.2仿真网格的体系结构及关键技术646

12.9.3基于HLA标准的协同仿真平台及应用647

12.9.4网格/协同仿真技术的重要作用及典型应用647

12.10基于多智能体MAS的仿真与应用650

12.10.1引言650

12.10.2 MAS组织结构模式650

12.10.3实时仿真多线程模型651

12.10.4复杂系统多Agent分布仿真平台651

12.10.5实际应用652

12.11综合集成仿真与应用653

12.11.1引言653

12.11.2 LVC联合仿真与应用653

12.11.3基于研讨厅体系理念的综合集成仿真与应用654

第13章 仿真系统的监测、分析、评估及VV＆A技术655

13.1引言655

13.2仿真系统开发/运行中的数据检测与评估技术656

13.2.1概述656

13.2.2 T＆E的理论和方法体系656

13.2.3复杂仿真系统的T＆E新方法研究658

13.3仿真结果分析与评估技术665

13.3.1概述665

13.3.2仿真结果的数理统计分析方法665

13.3.3模糊集合及其聚类分析方法672

13.3.4系统辨识分析方法675

13.3.5时间序列分析方法676

13.3.6数据智能化分析方法678

13.3.7多传感器数据融合分析方法688

13.4仿真系统的VV＆A活动及技术691

13.4.1 VV＆A概念691

13.4.2 VV＆A工作原则和工作模式694

13.4.3仿真系统V＆V方法699

13.4.4复杂仿真系统生命周期VV＆A设计与开发700

13.4.5复杂仿真系统VV＆A标准/规范及其应用703

13.4.6 VV＆A的自动化、通用化及智能化707

13.4.7 VV＆A管理系统设计711

13.4.8 VV＆A技术发展新动向712

13.5仿真系统的可信度评估方法与技术713

13.5.1引言713

13.5.2层次分析评估法713

13.5.3模糊综合评判法713

13.5.4模糊层次分析评估法715

13.5.5灰色综合评估法716

13.5.6基于逼真度评估法721

第14章 军用仿真技术及工程728

14.1概述728

14.2军用仿真发展现状与趋势728

14.2.1军用仿真的意义和作用728

14.2.2军用仿真技术发展现状729

14.2.3军用仿真发展趋势730

14.3军事科学技术研究仿真技术及工程应用730

14.3.1引言730

14.3.2军事理论创新研究仿真731

14.3.3军事体系对抗研究仿真732

14.3.4军事高技术开发及应用研究仿真733

14.4武器装备研制仿真技术及工程应用734

14.4.1引言734

14.4.2武器装备研制阶段及其仿真应用734

14.4.3武器装备研制仿真方法与体系结构734

14.4.4应用实例736

14.5军事训练仿真技术及工程应用739

14.5.1引言739

14.5.2武器装备使用操作训练仿真740

14.5.3军事作战演习仿真742

14.6军事作战仿真技术及工程应用744

14.6.1引言744

14.6.2信息化作战实验744

14.6.3信息化作战仿真支撑环境745

14.6.4军事作战仿真关键技术746

14.6.5作战仿真实例747

14.7军用仿真的关键支撑军事高技术及应用749

14.7.1引言749

14.7.2计算机生成兵力技术及应用749

14.7.3虚拟战场技术与应用753

14.7.4网络技术与应用757

14.7.5高性能计算技术与应用763

14.8军用仿真支持环境与应用764

14.8.1国防通用仿真基础设施与服务764

14.8.2新型仿真计算平台765

14.8.3仿真软件平台及其中间件765

14.8.4大型军用M＆S系统766

14.9 VV＆A技术及最新进展769

14.9.1 VV＆A技术是系统M＆S长期研究的重点和热点769

14.9.2国外VV＆A研究状况769

14.9.3 VV＆A技术的新进展771

14.9.4通用VV＆A方法771

参考文献773