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目录1

引言1

第一章 连续系统仿真及离散事件系统仿真概论5

1.1 数学模型的分类5

1.1.1 根据模型的时间集合来分类5

1.1.2 根据模型中状态变量来分类5

1.1.3 根据模型中各种描述变量是否存在来分类6

1.1.4 根据模型中描述变量的函数关系来分类6

1.1.5 结论6

1.2.1 连续时间模型7

1.2 连续系统仿真中的数学模型7

1.2.2 离散时间模型10

1.2.3 连续-离散混合模型12

1.3 连续系统仿真分类14

1.3.1 模拟机仿真14

1.3.2 数字机仿真15

1.3.3 数字-模拟混合仿真15

1.4 离散事件系统仿真16

1.4.1 离散事件系统仿真中的数学模型16

1.4.2 离散事件系统仿真方法分类16

1.4.3 离散事件仿真模型的部件与结构18

1.5.1 仿真技术在系统分析、设计中的应用19

1.5 仿真技术的应用19

1.5.2 仿真技术在系统理论研究中的作用20

1.5.3 仿真技术在训练人员方面的作用20

参考文献20

第二章 连续系统仿真方法学21

2.1 连续系统数字仿真的基本概念21

2.1.1 数值积分法与离散相似法21

2.1.2 连续系统数字仿真的特点22

2.2 数值积分法22

2.2.1 龙格-库塔法23

2.2.2 亚当姆斯法25

2.2.3 稳定性分析27

2.2.4 积分步长的选择与控制28

2.3 离散相似法30

2.3.1 离散相似法的基本原理30

2.3.2 Z域离散相似模型及其校正33

2.3.3 状态转移矩阵eAT的计算39

2.3.4 用离散相似法进行线性系统仿真41

2.3.5 增广矩阵法43

2.4 快速仿真与实时仿真45

2.4.1 问题的提出45

2.4.2 快速数字仿真算法45

2.4.3 实时仿真算法58

2.5 采样控制系统仿真方法59

2.5.1 采样周期与仿真步距60

2.5.2 改变数字控制器的采样间隔63

2.5.3 采样控制系统仿真应用举例64

参考文献67

第三章 连续系统数字仿真软件及其应用68

3.1 数字仿真软件概述68

3.2 面向微分方程的仿真程序CSS169

3.3 面向结构图的仿真程序CSS275

3.3.1 典型环节的选择75

3.3.2 CSS2程序介绍80

3.4 离散相似法非线性系统仿真程序CSS386

3.5 纯延迟环节的仿真93

3.6 数字仿真语言95

参考文献97

第四章 连续系统仿真与参数优化98

4.1 系统仿真与参数优化98

4.2 单变量寻优技术101

4.2.1 Fibonacci法102

4.2.2 黄金分割法107

4.2.3 二次插值法110

4.3 多变量寻优技术113

4.3.1 最速下降法113

4.3.2 共轭梯度法116

4.3.3 单纯形法119

4.4 PID调节器参数优化122

4.4.1 PID调节器数字化123

4.4.2 参数最优化仿真应用举例124

参考文献130

第五章 离散事件系统仿真基础131

5.1 基本概念131

5.2 仿真钟的推进133

5.3 单服务台排队系统仿真135

5.3.1 排队系统的基本概念135

5.3.2 单服务台排队系统仿真举例137

5.4 库存系统的仿真148

5.4.1 库存系统的基本概念148

5.4.2 随机库存系统仿真举例149

5.5 离散事件系统仿真研究的一般步骤162

参考文献163

第六章 随机变量模型的确定及随机变量的产生164

6.1 引言164

6.2 随机变量模型的确定164

6.2.1 分布参数的确定164

6.2.2 分布类型的假设168

6.2.3 实验分布175

6.3.1 x2检验177

6.3 拟合优良度检验177

6.3.2 柯尔莫哥洛夫-斯米尔洛夫（K-S）检验178

6.4 随机数发生器及其性能检验180

6.4.1 概述180

6.4.2 随机数发生器181

6.4.3 随机数发生器的测试183

6.5 随机变量产生的原理187

6.5.1 反变换法187

6.5.2 组合法189

6.5.3 卷积法190

6.5.4 接受-拒绝法191

6.6 常用随机变量的产生193

6.6.1 连续随机变量的产生193

6.6.2 离散随机变量的产生197

参考文献199

第七章 离散事件系统仿真建模方法学201

7.1 概述201

7.2 离散事件系统的仿真策略201

7.2.1 事件调度法（Event Scheduling）202

7.2.2 活动扫描法（Activity Scanning）204

7.2.3 进程交互法（Process Interaction）206

7.2.4 三种仿真策略的比较207

7.3 仿真语言SIMLIB208

7.3.1 事件表的存贮与操作209

7.3.2 SIMLIB说明211

7.4 单台分时系统仿真215

7.4.1 问题说明215

7.4.2 仿真程序说明217

7.4.3 仿真结果及讨论225

7.5 多队多台系统的仿真226

7.5.1 系统描述226

7.5.2 仿真模型说明228

7.5.3 仿真结果及讨论238

7.6 多级多服务台系统仿真239

7.6.1 仿真模型说明240

7.6.2 仿真程序说明241

7.6.3 仿真结果及讨论252

7.7 离散事件系统仿真语言253

7.7.1 概述253

7.7.2 GASP Ⅳ253

7.7.3 GPSS254

7.7.4 SLAM及SIMAN仿真语言256

7.7.5 SIMSCRIPT Ⅱ.5258

附录 SIMLIB源程序清单260

参考文献271

8.2 终止型仿真及稳态型仿真272

8.1 概述272

第八章 离散事件系统仿真结果分析272

8.3 终止型仿真结果的分析273

8.3.1 固定样本长度法273

8.3.2 序贯程序法275

8.4 稳态型仿真的置信区间276

8.4.1 批均值法276

8.4.2 稳态型序贯法279

8.4.3 重新产生法281

8.4.4 重复删除法284

8.5 系统性能的比较287

8.6 仿真结果分析应用举例289

参考文献292

第九章 仿真——基于模型的活动293

9.1 基于模型的活动：一种观念的转变293

9.1.1 仿真的基本要素293

9.1.2 基于模型的活动294

9.1.3 仿真、软件工程、人工智能及系统理论之间的关系295

9.1.4 基于模型的仿真软件系统296

9.1.5 基于知识的建模与仿真系统298

9.2 多面向建模299

9.2.1 在管理、控制及设计中的模型299

9.2.3 实例：大学公共汽车服务300

9.2.4 狭义建模与广义建模300

9.2.2 多种目的：多种模型300

9.2.5 模型库与数据库301

9.2.6 多面向建模的结构302

9.2.7 多面向建模及仿真中的对象与活动303

9.3 基于模型的仿真语言303

9.3.1 GEST的模型描述304

9.3.2 GEST对实验的描述305

9.3.3 实例306

9.4 一体化的仿真软件系统308

9.4.1 IPSOS的结构309

9.4.3 算法库与算法库管理系统310

9.4.2 模型库与模型管理系统310

9.4.4 实验框架库与实验管理311

9.4.5 实验运行系统314

9.4.6 实验数据库314

参考文献315

附录316

实验一 面向方程的数值积分方法仿真316

实验二 面向结构图的数值积分方法仿真322

实验三 面向结构图的离散相似法仿真335

实验四 PID调节器参数最优化实验346

实验五 随机数产生及均匀性与独立性测试355

实验六 排队系统仿真359

实验七 仿真输出数据分析365