汽车仿真运用技术课件1.ppt

汽车仿真运用技术 本课程的学习 学习目的： MATLAB是一种以数值计算和数据图示为主的计算机软件，并包含适应多个学科的专业软件包，以及完善程序开发功能。本课程要求学生掌握MATLAB的数据类型、矩阵输入和操作方法、语法结构、函数的使用以及二维、三维绘图功能，并能够熟练地将MATLAB应用于学习中，解决相关课程中的复杂的数学计算问题。上机操作是本课程重要的教学环节，学生只有通过上机实习，才能领会MATLAB中众多功能，才能达到熟练应用的程度。 学习方法：理论与实践相结合 [1] 《MATLAB语言与控制系统仿真实训教程》. 刘振全，杨世凤.化学工业出版社 [2] 《MATLAB语言与控制系统仿真》.孙亮.北京工业大学出版社 [3] 《MATLAB语言即学即会》.陆宁.机械工业出版社 [4] 《Matlab 控制系统设计》. 欧阳黎明.国防工业出版社 [5] 《基于Matlab的系统分析与设计－信号处理》.楼顺天，李博菡.西安电子科技大学出版社 [6] Simulink 动态系统建模与仿真基础.李颖，朱伯立.西安电子科技大学出版社 [7] MATLAB控制系统设计与仿真.张德丰.电子工业出版社 [8] 精通MATLAB6.5.张志勇.北京航空航天大学出版社． [9] 控制系统MATLAB计算及仿真.黄忠霖.国防工业出版社 教学内容 第1讲介绍MATLAB概述 计算机仿真 计算机仿真的基本概念 随机数的产生 时间步长法 事件步长法 Monte Carlo 方法 建模实例 一、计算机仿真的基本概念 1.计算机仿真的基本概念 计算机仿真的基本概念 计算机仿真的基本概念 计算机仿真的基本概念 计算机仿真的基本概念 计算机仿真的基本概念 计算机仿真的基本概念 计算机仿真的基本概念 计算机仿真的基本概念 计算机仿真的基本概念 1、气囊弹射速度确定 （1997年，美国）原来220英里/小时，在加拿大一年统计：6000件事故，救了4000人，打死2000人；1997年12月美国众议院通过，调整到180英里/小时。(CNCAP碰撞) 据计算，正规的安全气囊必须在发生汽车碰撞后的0.01秒内微处理器开始工作，0.03秒内点火装置启动，0.05秒内高压气体进入气囊，0.08秒内气囊向外膨胀，0.11秒内气囊完全胀大，此刻之后，驾车者才会撞上气囊。 2、美国三种典型导弹研制过程仿真技术的作用 世贸大厦倒塌的结构问题 电视机抗跌落分析 LS-DYNA的计算结果 2.为什么要进行计算机仿真 便于重复进行试验，便于控制参数，时间短，代价小。 可以在真实系统建立起来之前，预测其行为效果，从而可以从不同结构或不同参数的模型的结果比较之中，选择最佳模型。 对于缺少解析表示的系统，或虽有解析表示但无法精确求解的系统，可以通过仿真获得系统运行的数值结果。 对于随机性系统，可以通过大量的重复试验，获得其平均意义上的特性指标。 3.适用计算机仿真解决的问题 难以用数学公式表示的系统，或者没有建立和求解数学模型的有效方法。 虽然可以用解析的方法解决问题，但数学的分析与计算过于复杂，这时计算机仿真可能提供简单可行的求解方法。 希望能在较短的时间内观察到系统发展的全过程，以估计某些参数对系统行为的影响。 难以在实际环境中进行实验和观察时，计算机仿真是唯一可行的方法，例如太空飞行的研究。 需要对系统或过程进行长期运行比较，从大量方案中寻找最优方案。 4.仿真常用术语 4.仿真常用术语 4.仿真常用术语 4.仿真常用术语 5.仿真研究的步骤 5.仿真研究的步骤 5.仿真研究步骤 计算机仿真举例 计算机仿真举例 计算机仿真举例 计算机仿真举例 解3：工程模拟 物理、工程仿真的特点：形象、直观、便于类比；但由于是实物仿真,所以费用大,速度慢。 计算机仿真举例 计算机仿真举例 计算机仿真举例 计算机仿真举例 计算机仿真举例 计算机仿真举例 计算机仿真举例 计算机仿真举例 计算机仿真举例 计算机仿真举例 计算机仿真举例 计算机仿真举例 计算机仿真举例 计算机仿真举例 计算机仿真举例 计算机仿真举例 计算机仿真举例 二、随机数的产生 随机现象的模拟 随机现象的模拟 随机现象的模拟 随机现象的模拟 随机现象的模拟 随机现象的模拟 随机现象的模拟 随机现象的模拟 随机现象的模拟 随机现象的模拟 随机现象的模拟 随机现象的模拟 随机现象的模拟 随机现象的模拟 随机现象的模拟 随机现象的模拟 随机现象的模拟 计算机仿真举例 计算机仿真举例 计算机仿真举例 计算机仿真举例 计算机仿真举例 三、时间步长法 时间步长法 时间步长法 时间步长法-例子 时间步长法-例子 时间步长法例子 时间步长法例子 时间步长法例子 时间步长法例子 应用举例-池水含盐