连续系统仿真：离散化方法与稳定性评估

本文档主要探讨了频域仿真建模方法学在系统仿真技术中的应用，特别是针对连续系统模型的离散化处理。首先，它介绍了连续系统模型的基本概念，包括确定型系统的数学模型，如微分方程、传递函数、状态方程以及结构图的表示。对于连续系统模型的描述，重点在于理解它们之间的转换，例如如何通过伴随方程法求解状态变量的初值，并关注系统的稳定性、准确性和快速性。 稳定性是离散化建模的一个关键要求，确保离散化后的模型在模拟时不会产生不稳定行为。准确性的评价标准有绝对误差准则和相对误差准则，通过设定误差阈值（如δ）来衡量模型的精度。快速性则涉及到仿真时间步长的问题，实时仿真、超实时仿真和亚实时仿真分别对应不同的时间响应要求。 文章还讨论了数值积分方法，如欧拉法、梯形法和Runge-Kutta法，尤其是实时Runge-Kutta法，这是一种为满足实时仿真需求而设计的高效算法，其特点是速度快且数据可用性好。在实际的离散化过程中，传递函数和状态方程分别在频域和时域进行处理，形成频域离散相似模型和时域离散相似模型。 离散化处理中，涉及到输入和输出端的处理，即在信号流中添加虚拟采样开关和信号重构器以适应数字计算机的离散工作方式。这种方法确保了离散模型与原连续模型在特定频率范围内的相似性，从而实现有效的仿真。 本篇文档提供了深入理解连续系统仿真建模过程，包括离散化策略、误差分析和实时性能优化的重要参考，适合计算机仿真技术的学习者和从业者进行复习和实践。