图形化建模软件SimuBlocks的研发及其应用开题报告
2020-04-14 15:06:55
1. 研究目的与意义(文献综述)
(1)为什么需要图形化建模软件?
随着制造技术和信息技术的发展,无论是工业生产还是科学研究,都朝着大规模、超精密方向迈进,各个领域对复杂系统的研究或制造需求逐步增加。另一方面,随着人们对自然认识的深入,任何一个高端应用或研究必然是跨学科、综合的系统工程,正如物理学家惠勒坚信科学是一个整体,只有融会贯通综合应用,才可以取得巨大进步。在设计构建一个复杂系统时,为了预先研究其运行规律从而优化调整结构与参数,同时考虑风险和成本等因素,进行仿真验证是必不可少的,根据仿真载体的不同,仿真方法可以分为实体仿真(物理效应仿真)、数字仿真(计算机仿真)和实体-数字混合仿真,其中最高效灵活的当属计算机仿真尤其图形化仿真,有几个方面的原因:
2. 研究的基本内容与方案
(1)、查阅国内外关于图形化建模、系统仿真、数值计算和软件开发技术等的资料文献,构思出软件的整体架构(采用层次结构),分析其理论可行性和技术实现方法,绘制出设计框图,并用伪代码描述关键功能。
(2)、熟悉simulink软件获得感性认识,分析其可能的实现方法,对相关的设计思想、实现技术与算法等进行研究,然后编写一个控制台程序,实现一个简单图的计算核心程序,并用几个常微分方程系统来验证计算。这一步是仿真核心所在,应该反复试验直到成功。
(3)、将整体架构细化,进行详细设计,例如确定模块的结构、模块管理器的功能、图形表达和交互、子系统的封装、可编程模块的接口、模型的存储和载入等。
3. 研究计划与安排
1-3周: 查阅搜集相关资料,了解model-baseddesign思想及其应用现状,了解图形化建模的基本原理、特点及应用范围,完成开题报告;
4周: 阅读并翻译相关英语文献;
5-11周:对相关算法与技术进行研究,选用一种编程语言及开发平台,实现一个基础的图形化建模软件,并用一些算例模型验证,包括几个工程应用;
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 薛定宇、陈阳泉.基于matlab/simulink的系统仿真技术与应用[m].清华大学出版社
[2] timothy sauer.数值分析[m].第二版.机械工业出版社
[3] 龚建兴.基于bom的可扩展仿真系统框架研究[d].国防科技大学博士论文.2007