计算机仿真技术及应用

　　随着我国高等教育事业的发展，目前已由原来的多个本科专业合并而成自动化、电气工程及其自动化、机械设计制造及其自动化等本科专业。同时，由于高等院校本科生的培养目标已向着厚基础、宽口径、重能力方向发展，仿真技术类课程的内容也逐步从原理、软件学习拓展到工程案例教学方向上来。因此作为涉及自动控制原理、数值分析、控制系统设计等内容的计算机仿真技术及应用课程，也需要与时俱进。
　　计算机仿真技术在近50年的发展历史中，推动了几乎所有设计领域的革命，被誉为20世纪下半叶十大工程技术成就之一。如今，计算机仿真技术已成为现代各行业工程师应该掌握的基本技能之一。
　　作为联系自动控制系统设计、电气工程系统设计、课程设计和毕业设计等教学环节的计算机仿真技术及应用课程，不仅可以使学生加强对所学课程的学习效果，而且还可以为学生在毕业设计中提供一个强有力的工具，有效地加强教学中的实践教学环节，提高学生的独立工作能力和创造性思维能力。
　　作为建立在若干先修课程之上的应用型专业课，计算机仿真技术及应用课程应该传授给学生些什么？笔者认为：把仿真技术这一“利器”传授给学生，使学生掌握其中的基本概念、基本原理和基本方法是本门课程低要求。如何充分利用仿真工具，使学生加深理解所学的课程与知识内容，培养学生独立分析问题与解决问题的能力，激发学生的创造意识，训练学生的思维方法，这才是计算机仿真技术及应用课程教学所面临的深层次问题。
　　作为一门时代特色鲜明，培养学生综合运用所学知识、勤于思考、勇于探索的课程，笔者认为：能力比知识更重要，新技术的不断涌现会使得知识变得陈旧，而能力是永恒的；过程比结果更重要随着问题与条件的改变，结果将会不同，而通过提出问题、分析问题、解决问题和归纳总结这样一个过程的训练，将会有效地塑造学生们科学的思维方式与工作习惯，而这将会使他们终身受益。

第1章 绪论
1．1 控制系统的实验方法
1．2 仿真实验的分类与性能比较
1．3 系统、模型与数字仿真
1．4 控制系统CAD与数字仿真软件
1．5 仿真技术的应用与发展

第2章 控制系统的数学描述
2．1 控制系统的数学模型
2．2 实现问题
2．3 常微分方程数值解法
2．4 数值算法中的“病态”问题
2．5 数字仿真中的“代数环”问题

第3章 MATLAB基础
3．1 MATLAB简介
3．2 MATLAB环境
3．3 MATLAB基本应用

第4章 控制系统数字仿真的实现
4．1 控制系统的结构及其拓扑描述
4．2 面向系统结构图的数字仿真
4．3 环节的离散化与非线性系统的数字仿真
4．4 问题与探究——一类非线性控制系统数字仿真的效率问题

第5章 控制系统CAD
5．1 概述
5．2 经典控制理论CAD

第6章 Simulink基础
6．1 系统仿真（Simulink）环境
6．2 认识Simulink的重要模块库
6．3 S．函数的设计方法
6．4 SimPowerSystems模型库

第7章 AC-DC电路的建模与仿真
7．1 桥式相控整流电路的仿真
7．2 电容滤波的不可控整流电路的仿真

第8章 DC-AC电路的建模与仿真
8．1 方波逆变电路的仿真
8．2 单相PWM逆变电路的仿真
8．3 三相SPWM逆变电路的仿真
8．4 多电平逆变电路的仿真

第9章 DC-DC电路的建模与仿真
9．1 降压（Buck）变换器的仿真
9．2 升压（Boost）变换器的仿真
9．3 升降压（Buck-Boost）变换器的仿真

第10章 AC-AC电路的建模与仿真
10．1 整半周控制方式
10．2 α角控制方式

参考文献

　　随着我国高等教育事业的发展，目前已由原来的多个本科专业合并而成自动化、电气工程及其自动化、机械设计制造及其自动化等本科专业。同时，由于高等院校本科生的培养目标已向着厚基础、宽口径、重能力方向发展，仿真技术类课程的内容也逐步从原理、软件学习拓展到工程案例教学方向上来。因此作为涉及自动控制原理、数值分析、控制系统设计等内容的计算机仿真技术及应用课程，也需要与时俱进。
　　计算机仿真技术在近50年的发展历史中，推动了几乎所有设计领域的革命，被誉为20世纪下半叶十大工程技术成就之一。如今，计算机仿真技术已成为现代各行业工程师应该掌握的基本技能之一。
　　作为联系自动控制系统设计、电气工程系统设计、课程设计和毕业设计等教学环节的计算机仿真技术及应用课程，不仅可以使学生加强对所学课程的学习效果，而且还可以为学生在毕业设计中提供一个强有力的工具，有效地加强教学中的实践教学环节，提高学生的独立工作能力和创造性思维能力。
　　作为建立在若干先修课程之上的应用型专业课，计算机仿真技术及应用课程应该传授给学生些什么？笔者认为：把仿真技术这一“利器”传授给学生，使学生掌握其中的基本概念、基本原理和基本方法是本门课程最低要求。如何充分利用仿真工具，使学生加深理解所学的课程与知识内容，培养学生独立分析问题与解决问题的能力，激发学生的创造意识，训练学生的思维方法，这才是计算机仿真技术及应用课程教学所面临的深层次问题。
　　作为一门时代特色鲜明，培养学生综合运用所学知识、勤于思考、勇于探索的课程，笔者认为：能力比知识更重要，新技术的不断涌现会使得知识变得陈旧，而能力是永恒的；过程比结果更重要随着问题与条件的改变，结果将会不同，而通过提出问题、分析问题、解决问题和归纳总结这样一个过程的训练，将会有效地塑造学生们科学的思维方式与工作习惯，而这将会使他们终身受益。