《计算机绪论》ppt课件

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1、专业计算机的主要内容主要是讲述计算机在专业中的运用，主要是对专业过程进行优化，这个过程主要是通过系统的模拟来实现的。在模拟过程中，主要是用数学形式表达实际系统的运动规律，然后用计算机来解这些方程概论1-1仿真的概念与步骤1-2仿真与常规设计的比较1-3优化的含义1-4制冷装置计算机辅助设计入门1-5制冷装置仿真的基本现状1-6系统的分析与分解1-7模型、算法的选择策略1-8制冷系统仿真仿真的由来在进行实际系统的分析、设计的过程中人们除了对系统进行理论上的分析计算以外，常常需要对系统的特性进行实验研究。实验种类：1)

2、在实际系统上进行，2)在模型上进行。用真实系统进行实验在许多情况下做不到,原因:1)不经济;2)不安全;3)做不到,比如外层空间宇航。1-1仿真的概念与步骤仿真定义用模型代替真实系统做实验的方法。主要有：1)物理仿真;2)计算机仿真物理仿真物理仿真:物理模型来仿真实际系统。物理仿真例子:1)现在研究船舶航行情况时，通常用一缩小的船舶模型在船池中做实验;2)研究飞机的飞行性能时，也要经过飞机模型在风洞中的实验。物理仿真局限性对于一个比较复杂的系统来说，影响因素很多，很难用一个物理模型来进行仿真，这是因为:1)对一个复

3、杂系统设计制造一个模型常常要花费巨大的代价，2)周期也相当长，3)同时进行一次实验准备工作也十分可观。计算机仿真用数学形式描述实际系统的运动规律，(它们是通常是一组微分方程或差分方程)，然后用计算机来解这些这些方程。在这里，描述实际系统运动规律的数学形式称为数学模型。计算机仿真的优势用一套仿真设备可以对物理性质截然不同的许多控制系统进行仿真研究，相对于复杂系统的物理模型的制作、调整、测试等工作，为了进行计算机仿真而准备模拟计算机的排题板或数字计算机的程序的工作量要小得多，周期也要短得多，所花的费用也要少得多。仿真发

4、展趋势随着计算机的飞速发展，计算机仿真越来越多地代替了纯物理的仿真，因此现在通常所说的仿真，指的都是计算机仿真。仿真步骤1）写出实际系统的数学模型。对于不同的要求可以采用不同的模型，对于热力系统的动态仿真，较多采用偏微分方程。2）将它转变成能在计算机上进行运转的数学模型。比如要在数字计算机上进行仿真，应当将描述实际连续过程的方程，变成一组离散方程。3）编出仿真程序。4）对仿真模型进行修改、校验。仿真模型建立过程仿真涉及对象与模型化过程涉及到三个具体的部分:1)实际系统;2)数学模型;3)计算机两次模型化:1)将实际

5、系统变成数学模型;2)将数学模型变成仿真模型1-2仿真与常规设计的比较工程技术界的仿真研究，主要是为产品开发服务。在仿真技术没有应用之前，技术人员已经成功地开发了许多产品，那么仿真与常规设计方法的关系又如何呢?常规设计方法与仿真在步骤上的比较常规的设计:定下产品的性能目标推断其工作状况最后确定产品的结构。仿真:定产品的结构看其具体的工作过程是如何的在算出其工作过程的基础上，得到最后的性能。常规设计方法举例以常规冰箱设计方法为例，先定下产品的性能要求，如耗电量、储藏温度，再推断运行参数，如制冷剂的蒸发压力、冷

6、凝压力等，最后得到作为设计目标的结构参数，如压缩机容量、蒸发器面积、毛细管长度与直径等。常规的设计方法的特点优点:常规的设计方法，目标很明确，更有可操作性，所以容易被广大工程技术人员理解。缺点:常规的设计方法中没有一套完整描述整个系统特性的模型，它所包含的仅是部分经过高度简化，能反映系统部分特性的模型。由于其先天的不足，使得它的发展受到较大的限制。上述设计过程的问题如果仅仅按照这样一套设计过程进行工作的话，即便设计方法绝对准确，仍然有许多不尽人意的地方。例如：1)按某一环境参数进行设计，至多能保证在这一条件下的产品

7、性能达到要求;2)如果需要同时满足几个环境参数下的要求，而分别按照不同的环境条件去设计，会得到不同的设计结果，最后只能在其中进行折中。但是最后的性能会怎样呢,却不能直接得出。校核过程从这样一个简单的例子可以看出，仅有从性能定结构这样一个步骤是不够的。在实践中，人们已经认识到这个问题，所以在设计时，都有一个校核过程，即在产品结构定了以后，再计算一下各种性能，这个过程其实已经是仿真的过程了。也就是说，人们已经认识到常规设计方法的不足之处，体会到仿真的重要性了。制冷装置的计算机仿真中的困难要真正对系统进行正确仿真，需要建

8、立准确的模型，而现在所常用的简单模型难以反映复杂的实际过程，因此这方面的研究仍然是相当欠缺的。由于计算机仿真的落后，所以现在制冷产品设计中，往往要制作大量的样机进行实验，即通过在这种最接近批量生产的实际产品的模型上进行物理仿真，弥补设计的不足。1-3优化的含义优化就是根据人们期望的目标，使装置的性能达到最佳。制冷空调装置的优化首先要使装置设计最佳，其次要保证