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1、·综述与展望·王行仁·建模与仿真技术的发展和应用[编者按]:仿真技术是一门通用性强、应用面广、发展迅速、跨学科的综合性技术,并与计算机技术相结合,成为认识与改造客观世界的重要手段。目前,仿真技术正向数字化、虚拟化、网络化、智能化和协同化的方向发展。仿真技术是先进制造技术的重要组成部分,对机电产品设计和制造有重要意义。它具有产品研发快、上市周期短,成本低,质量好等一系列优点,被广泛应用于机械制造行业,其前景广阔。为落实科学发展观,加快我国由制造大国向制造强国的转型,我刊特约我国著名仿真技术专家、北京航空航天大学王行仁教授、博士生导师撰写一篇“系统仿真技
2、术”专题稿件并刊登在本期“综述与展望”栏目上,旨在促进该技术在机械制造行业的应用与发展。希望机械行业的广大科技工作者,以本刊为平台,积极开展仿真技术的研究、应用及其学术交流,为“十一五”圆满完成和“十二五”开好局而共同努力。建模与仿真技术的发展和应用王行仁(北京航空航天大学,北京100191)摘要:建模与仿真在各个领域和产品全生命周期得到广泛应用。模型是系统、实体、现象、过程的数学、物理或逻辑的描述。讨论了建模与仿真的一些基本概念、基于仿真设计制造、基于仿真训练以及某些关键技术,总结了我国建模仿真技术的发展和取得的成就。关键词:建模与仿真;基于仿真设
3、计制造;基于仿真训练;分布交互仿真;虚拟样机中图分类号:TH12;TP391.9文献标志码:A文章编号:167125276(2010)0120001206DevelopmentandApplicationofModelingandSimulationTechnologyWANGXing2ren(BeijingUniversityofAeronaticsandAstronautics,Beijing100191,China)Abstract:ModelingandSimulationarebroadlyusedindifferentareaandina
4、lllifecycleofproducds.Modelisaphysical,mathemat2icalorlogicalrepresentationofasystem,entity,phenomenon,orprocess.Somebasicconceptofmodelingandsimulation,simulationbaseddesignandmanufacture,simulationbasedtraining,thekeytechnologyarediscussedinthispaper.Overviewthedevelopmentand
5、achievementofmodelingandsimulationinChina.Keywords:modelingandsimulation;simulationbaseddesignandmanufacture;simulationbasedtraining;distributedinteractivesimulation;virtualprototyping.物理或逻辑的描述。0前言仿真(Simulation)———模型在计算机上随时间运行的手段和方法。20世纪五六十年代,自动控制领域普遍采用计算机模拟(cmputersimulation)方
6、法研究控制系统动态过程。“计算机模拟”实质上是数学模型在计算机上的解算运行,当时的计算机是模拟计算机(analogcomputer),后来发展为数字计算机(digitalcomputer),在模拟计算机上的模型解算称为“analogsimulation”,而在数字计算机上的模型解算称为“digitalsimulaion”。为了规范术语与译名,图1建模与仿真的关系1979年在烟台举行的全国系统仿真学术会议上建议将“simulation”译为“仿真”,“analogsimulation”译为“模拟仿广义而言,仿真是采用建模的方法和物理的方法对真真”,“d
7、igitalsimulation”译为“数字仿真”,考虑到原来已实环境客观事物进行抽象、映射、描述和复现。基于系统习惯将“simulation”译为“模拟”,必要时也可以使用。原理、理论、定律、系统数据等应用计算机技术、软件技术模型、仿真的定义有各种表述。一种简单的基本定义和信息技术建立仿真环境(虚拟环境),在仿真环境中对如下(图1):客观事物进行研究。客观事物包括真实环境中的实体/系模型(Model)———对系统、实体、现象、过程的数学、统、自然环境(地形、大气、海洋、空间)、和人的行为(操作者简介:王行仁(1933—),男,江苏省武进县人,北京航
8、空航天大学自动化学院教授、博士生导师,曾任中国自动化学会理事、中国系统仿真学会理事长、总装备部军用仿真专业组
