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1、本科毕业论文（设计、创作）题目： 计算机仿真中相似性原理的应用 学生姓名： 学号： 所在系院： 信息与通信技术系 专业： 电子信息工程 入学时间： 2010 年 9 月导师姓名： 职称/学位： 副 教 授 /硕 士 /讲 师 /硕 士 导师所在单位： 完成时间： 2014 年 5 月安徽三联学院教务 制 安徽三联学院毕业论文1计算机仿真中相似性原理的应用摘 要:计算机仿真技术的有关内容，所针对的系统主要是工程中的；仿真就是用模型（物理模型或数学模型）代替实际系；遵循的基本原则是相似原理，即几何相似、环境相似性。本课程用到的计算机系统仿真中相似性原理的应用技术，仿真是指通过系统模型的试验去研究一
2、个已经存在的、或者是正在研究设计中的系统计算机仿真技术，是一门利用计算机软件模拟实际环境；它是以数学理论为基础，以计算机和各种物理为设施；用仿真理论来研究系统。本课程主要通过对建模方法与原理、仿真算法的学习通过构建程序得出数据表格进行分析；得出来实际生活中和物理现象中完全不同的系统却能演变出相同的规律，体现了仿真中相似性原理。关键词：仿真； 相似性； 系统； 建模安徽三联学院毕业论文2The computer simulation of similarity theory in the applicationAbstract: The contents of the computer simu
3、lation technology, the system is mainly aimed at engineering; The simulation is to use model (physical model and mathematical model) instead of the actual system; Is similar to follow the basic principles of principle of geometric similarity, similarity of environment. Similarity principle using com
4、puter simulation in the course of application technology, the simulation is to point to by system model test to research an already existing, or is working on the computer simulation technology in the design of system, is a use of computer software to simulate the actual environment; It is based on
5、the mathematical theory, with computer and various physical facilities; To study the system in the simulation theory. This course mainly through the modeling method and the principle, simulation algorithm of learning through a builder data table is analyzed; Come out in the real life and physical ph
6、enomena completely different system can evolve the same rule, reflects the similarity principle in the simulation.Keywords: simulation; similarity; system; modeling安徽三联学院毕业论文I目录第一章 计算机仿真 .1第 1 节 引言 .1第 2 节 计算机仿真技术的应用与影响 .1第 2 章 计算机仿真的方法 .2第 1 节 龙格库塔法 .2第 2 节 欧拉法 .3第 3 节 计算机仿真方法的比较与选择 .6第 3 章 龙格库塔法相似
7、性仿真中的运用 .7第 1 节 建模：一阶零状态响应方程 .7第 2 节 基于龙格库塔法的程序设计 .8第 3 节 VC+6.0 程序运行 .10第 4 节 实际销售产品中相似性仿真原理的应用 .17总结及心得体会 .18致谢 .19参考文献 .20安徽三联学院毕业论文1第一章 计算机仿真 第1节 引言 仿真技术涉及的发展和计算机技术的发展。在一般情况下，之前的物理模型实验的外观基于计算机的称为“模拟” ，我是连接到一般等相关领域。在未来，计算机，因为在特定的数字计算机，和计算机模拟，使巨大的存储容量和计算能力在一个较高的速度来计算的复杂计算机仿真技术的值是一个重要的问题这样一来，开发得到了蓬
8、勃发展。随着仿真应用的扩展，电脑模拟外延也扩大。的物理模拟，声景观，操作，即，从核子的各个组成部分的角度，系统，飞机，船舶和航海模拟器培训，监控系统，并也有许多仍然使用：现代化的人喜欢实时计算机数学模拟的训练模拟器。广泛。这些模拟都包括在计算机模拟的范围之内。早在明朝的朱棣在南京做了皇帝以后派亲信大臣到北京盖角楼，大臣领了皇帝的谕旨后，很发愁，不知如何盖这九梁十八柱、七十二条脊的角楼?并说：“如果盖不成，皇帝自然要杀我的头，可是在没杀我的头之前，我就先把你们的头砍了。 ”工头们对这样的工程都没把握。一天，一位木匠，上大街去乘凉，走看走看，听见老远传来一片蝈蝈的叫声和哟喝：买蝈蝈,眼前一亮于是就
9、买一个了。这个木匠提着蝈蝈笼子回到工地。大伙儿一看就吵嚷起来了，大家心里都很烦，你怎幺还买一笼子蝈蝈来？他把蝈蝈笼子的梁、柱、脊细细地数了一遍又一遍后，蹦起来一拍大腿说：“这不正是九梁十八柱、七十二条脊幺？大伙一听都高兴了。受这个笼子的启发，建成了现在这个角楼。通过以上的例子可以看出我国古代早就应用了相似性原理仿真在生活实际中有广泛的应用。第 2 节 计算机仿真技术的应用与影响 计算机仿真的方法的产生是和计算机技术的发展与计算机应用紧密相联的。自从世界上第一台计算机的诞生，到四十时代末期第一台模拟式计算机就被用于三自由度飞机系统的仿真。五十年代末期到六十年代。因为航天科技发展的迫切需要，USA
10、 科研人员又发明了混合计算机系统，这使得人们能对较繁杂系统的功能进行仿真研究。七十年代以来，随着数字电子计算机运算速度的很大安徽三联学院毕业论文2提高和对应的仿真软件的不断完善，数字电子计算机仿真得到很快发展，其应用范围也由各种工程领域扩展到非工程领域应用范围得到了广泛的提高。安徽三联学院毕业论文3第2章 计算机仿真的方法计算机的仿真方法有很多种，大体可分为单步法和多步法。单步的方法主要是在用递推公式求解时，递推公式是按照步进式的，当我们知道前 1 时刻的数值 Yn 时就能计算出后一时刻的数值 Yn+1, 这种方法被我们称为单步法,单步法是一种能够自动启动的算法，欧拉法就是其中单步法的一种。反
11、之，当在求Yn+1 时要用到 Yn, Yn-1, Yn-2 ,等许多个值时, 这种方法被我们称为为多步法,多步法不可以自启的，由于在使用多步法时必须要先用其他的方法计算出该时刻前面的值。本章中我们将介绍欧拉法和龙格库塔法这两种常用的计算机的仿真方法。第 1 节 龙格库塔法所以对于一阶精度的拉格朗日中值定理有：y(i+1)=y(i)+h*K1K1=f(xi,yi)在用点 Xi 处的斜率近似值的 K1 与右边端点 Xi+1 处的斜率 K2 的 的和除于 2 作为平均斜率 K*的近似值，这么我们就会得到二阶精度的改进 拉格朗日中值定理：y(i+1)=y(i)+h*( K1+ K2)/2K1=f(xi
12、,yi)K2=f(x(i)+h),y(i)+h*K1)按次类推，如果我们在区间Xi,Xi+1 内选择多个预估几个点上的斜率值K1、K2、Km，和用他们的加权平均数作为平均斜率 K*的近似值 ，显然我们能构造出具有很高精度的高阶的计算公式。经过数学的推导和求解，就可以得出四阶龙格库塔公式，也就是在工程中应用广泛的经典龙格库塔算法：y(i+1)=y(i)+h*( K1+ 2*K2 +2*K3+ K4)/6K1=f(x(i),y(i)K2=f(x(i)+h/2,y(i)+h*K1/2)K3=f(x(i)+h/2,y(i)+h*K2/2)K4=f(x(i)+h,y(i)+h*K3)通常以上说的龙格-库
13、塔法是对四阶龙格库塔法而说的，我们可以按照二阶、三阶的情形的出我们常用的标准四阶龙格-库塔法公式。 安徽三联学院毕业论文4第 2 节 欧拉法图 1 是用欧拉法对两种化学元素反应的模拟的例子。程序 输入 K1，K2，a(0),b(0),c(0)T, t 和 NI0II1保存 a(I, t),b(I, t)c(I, t)Y NI#include float k1,k2;static float A53,B53,C53,delta,t;void strut(int);main()int i;安徽三联学院毕业论文5A1=100.0;B1=50.0;C1=0.0;t=0;delta=0.1;k1=0.008;k2=0.002;for(i=1;i53;i+)printf(%2d,i);p
