计算机仿真模型测试与验证

第1章 仿真模型及建模过程
1.1 数学建模和计算机仿真的目标
1.2 需求定义和概念建模
1.3 模型质量问题
1.4 模型重用
1.4.1 模型库
1.4.2 通用模型
1.5 模型分类
1.5.1 连续变量模型
1.5.2 离散事件和混合模型
1.5.3 逆向模型与逆向仿真方法
1.6 不同类型仿真模型与其他软件工具的交互
1.7 本书组织结构
参考文献
第2章 仿真模型测试、校核与验证的概念
2.1 模型质量、不确定性及误差
2.2 模型开发、测试、改进及验收的迭代过程
2.3 模型评估的一般原则
2.4 子模型的校核与验证
2.5 小结
参考文献
第3章 模型质量验证方法
3.1 模型质量评估的输出变量选择
3.2 图形化方法与技术
3.3 确定性的定量方法
3.3.1 时域方法
3.3.2 频域方法与分析
3.4 统计方法
3.5 可视化技术
3.5.1 极坐标图
参考文献
第4章 模型评估的灵敏度分析
4.1 灵敏度分析方法
4.2 灵敏度函数
4.2.1 灵敏度分析的参数摄动方法
4.2.2 使用灵敏度模型进行灵敏度分析
4.3 线性化连续状态空间模型的参数灵敏度分析
4.4 连续传递函数模型的参数灵敏度分析
4.5 大小变化系统的连续模型灵敏度分析和验证
4.6 离散事件和混合模型的灵敏度分析
4.7 小结
参考文献
第5章 模型验证的实验数据
5.1 实验建模技术
5.2 实验建模方法及其在模型开发和验证中的作用
5.2.1 系统辨识及参数估计技术
5.2.2 模型结构优化
5.2.3 辨识问题
5.2.4 实验设计和测试输入信号的选择
5.2.5 参数估计精度
参考文献
第6章 模型校核方法
6.1 仿真模型校核存在的普遍问题
6.1.1 基于常微分方程和微分代数方程的仿真模型校核
6.1.2 基于偏微分方程的模型校核
6.1.3 离散事件和混合模型校核
6.2 形式化方法在仿真模型校核中的作用
参考文献
第7章 仿真模型失效/验证方法
7.1 模型验证方法
7.2 定量方法
7.2.1 预测验证的简单方法
7.2.2 系统辨识和参数估计的方法
7.2.3 栅栏函数验证方法
7.2.4 基于模型失真的方法
7.2.5 基于参数灵敏度分析的方法
7.3 表面验证
7.4 基于与其他模型类比的方法
7.5 模型测试数据集
7.6 子模型和通用模型的验证
7.6.1 子模型库
7.6.2 通用模型
7.7 分布式参数模型的特殊问题
7.8 离散事件和混合模型的验证
7.9 模型的验收或升级
7.10 小结
参考文献
第8章 仿真模型开发与测试中的管理问题
8.1 管理规程的必要性
8.2 仿真模型管理工具
8.3 仿真模型文档和模型库使用
8.4 模型管理规程的效益与成本
参考文献
第9章 案例研究：两个内部相连容器的仿真模型开发和测试
9.1 案例研究
9.2 连体容器系统的非线性模型
9.3 Cd1和Cd2参数估计实验
9.3.1 流量系数Cd1的估计实验
9.3.2 流量系数Cd2的估计实验
9.3.3 稳态条件下的实验结果估计系数Cd1和Cd2
9.4 仿真模型的内部校核
9.4.1 代码规则检查或绘制框图
9.4.2 算法检查
9.4.3 仿真结果与解析解的比较
9.5 仿真模型验证
9.5.1 图形化方法
9.5.2 模型失真方法
9.5.3 遗传算法技术
9.5.4 逆向仿真方法
9.6 基础模型的改进
参考文献
第10章 案例研究：直升机仿真模型开发与应用中的模型验证与实验设计
10.1 直升机建模与仿真中存在的问题
10.1.1 直升机模型功能验证的量化标准
10.1.2 直升机仿真模型中物理保真度探究
10.2 直升机建模的系统辨识与参数估计
10.2.1 方差估计
10.2.2 输出误差估计
10.2.3 *大似然估计
10.3 直升机系统辨识和模型验证的测试输入设计
10.3.1 给定输入自动频谱设计
10.4 六自由度直升机模型验证
10.5 直升机旋翼的摇摆/气流耦合模型
10.6 小结
参考文献
第11章 案例研究：人肺气体交换过程的腔室建模
11.1 引言
11.1.1 呼吸生理学建模与仿真技术
11.2 连续气流/血流的简单腔室模型
11.2.1 可溶于血液的气体情况
11.2.2 不溶性惰性气体情况
11.2.3 连续通气/血流模型的质量问题
11.3 潮式呼吸的腔室模型
11.3.1 二氧化碳的潮式通气模型
11.3.2 二氧化碳气体交换模型辨识
11.3.3 二氧化碳气体交换模型的实验约束
11.3.4 实验设计与测试信号选择
11.4 具有潮式通气的非均匀肺模型
11.4.1 非均匀肺模型的辨识
11.5 呼气交换模型的应用
11.6 气体交换建模中的质量问题
参考文献
第12章 案例研究：姿态调节和运动控制中的神经肌肉系统元素建模
12.1 引言
12.2 系统的数学和计算机建模
12.3 神经肌肉系统的生理学
12.4 骨