[拼音]:lianxu xitong shuzi fangzhen fangfa [外文]:continuous systems digital simulation method 用数字计算机对连续系统进行仿真的方法。采用这种方法时首先将连续系统的数学模型转变为适合在数字计算机上进行试验的仿真模型,实现这种转变的计算方法主要有微分方程数值解法和离散相似法。 微分方程数值解法连续系统的数学模型通常可用一组 ![]() 用同样方法可以计算出下一个计算步长h后的y值: ![]() 按此方法递推下去,便可根据f 算出变量 y 随时间变化的全过程。用y1,y2,…,yk,…表示y(t1),y(t2),…,y(tk) ,…。解算的关键是如何用数字计算机计算 离散相似法直接从传递函数或状态方程转换为适合在数字计算机上处理的离散传递函数或离散状态方程的方法。它分为传递函数转换法和状态方程转换法两种。 传递函数转换法从系统的传递函数G(s)求出与它特性相似的离散传递函数G(z)的方法。其步骤是: (1)对输入信号u(t)进行采样,使之成为离散信号u(kT),T为采样周期,k=0,1,2,…,②用信号重构器将 u(kT)恢复为连续信号╛t,③设信号重构器的传递函数为GH(s),则G(z)=z{GH(s)·G(s)},式中z表示对括号内的函数取Z变换。 为了保证仿真精度,要求采样周期T 符合采样定理,即T ≤π/ωm,其中ωm为输入信号的最大角频率。实际可采用的信号重构器都不可能完全恢复原来输入的连续信号,所以会引起误差。减少这种误差的办法是在信号重构器前或后增加一个补偿器。另外还有一种直接利用s和z的替换关系由G(s)求出G(z)的方法,称为替换法。如欧拉替换: 从连续状态方程经过离散化处理而求出与它特性相似的离散状态方程的方法。离散化处理的过程与传递函数转换法类似,因此同样存在由信号重构器所造成的误差,也可用补偿的办法来减少。如果能将输入信号ut增广为系统的状态量,则可完全避免这部分误差,此法称为增广矩阵法。 步骤连续系统数字仿真的具体步骤是: (1)选择合适的计算方法构成离散化的仿真模型。 (2)选择积分步长、积分时间。若采用浮点运算则不必选比例尺。 (3)编制仿真程序框图,按指定的语言编写源程序。 (4)将源程序和数据输入计算机,上机求解。 (5)记录输出的数据和图形。
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