Allegro PCB SI - 一步一步学会前仿真
Allegro PCB SI：
一步一步学会前仿真
Learn Allegro PCB SI Pre-simulation Step by Step
Doc Scope : Cadence 16.5
Doc Number : SFTEC12007
Author : Daniel Zhong
Create Date : 2012-04-10
Rev : 1.00
目录
1Cadence Allegro PCB SI简介 (7)
1.1高速PCB设计流程 (7)
2Allegro PCB SI的前仿真 (8)
2.1准备仿真模型和其他需求 (8)
2.1.1获取所使用元器件的仿真模型 (9)
2.1.2获取所使用连接器的仿真模型 (10)
2.1.3获取所使用元器件和连接器的器件手册和用户指南等相关资料 (10)
2.1.4获取所需的规范文档 (10)
2.1.5了解相关电路和接口工作原理 (10)
2.1.6提取与信号完整性相关的要求 (10)
2.1.7预先创建拓扑样本 (11)
2.1.8预先创建相对于不同阈值电压的眼图模板 (11)
2.1.9预先创建自定义测量 (12)
2.2仿真前的规划 (12)
2.3关键器件预布局 (13)
2.4模型加载和仿真配置 (13)
2.4.1模型的转化 (14)
2.4.2使用SI Design Setup配置 (15)
2.4.3选择需要配置的信号线 (16)
2.4.4设置仿真库 (18)
2.4.5设置电源和地网络 (20)
2.4.6设置叠层 (24)
2.4.7设置元器件类别 (27)
2.4.8为元器件分配和创建模型 (28)
2.4.9设置差分对 (37)
2.4.10设置仿真参数 (42)
2.4.11SI Design Audit相关 (50)
2.4.12提取拓扑 (52)
2.4.13在SigXP中设置仿真库和仿真参数 (54)
2.4.14在SigXP中绘制拓扑 (58)
2.5方案空间分析 (68)
2.5.1输出驱动力扫描分析 (71)
2.5.2Stub长度扫描分析 (73)
2.5.3线宽线间距扫描分析 (74)
2.6方案到约束规则的转化 (76)
2.6.1传输线延迟规则的设置 (77)
2.6.2拓扑结构等传输线特性规则的设置 (80)
2.6.3传输线耦合规则的设置 (80)
2.6.4拓扑规则在约束管理器中的应用 (81)
3Allegro PCB SI的后仿真 (84)
表格
表格 1：Routed Interconnect Models参数 (45)
表格 2：Simulation栏眉仿真参数 (47)
表格 3：IO Cell Stimulus Edit窗口中的选项 (68)
图
图 1：传统的PCB设计流程图 (7)
图 2：Allegro PCB SI高速PCB设计流程图 (8)
图 3：眼图模式下的眼图模板 (11)
图 4：地址、命令和控制信号传输线拓扑 (12)
图 5：RDIMM的布局示意图 (13)
图 6：Model Integrity界面 (14)
图 7：使用Model Integrity将IBIS文件转换至DML格式 (15)
图 8：Cadence Product Choices产品选择器窗口 (16)
图 9：Allegro PCB SI GXL界面 (17)
图 10：Setup Category Selection窗口 (17)
图 11：Setup Xnet Selection窗口 (17)
图 12：Allegro PCB SI GXL关于网络设置的提醒框 (18)
图 13：Setup Library Search Directories窗口 (19)
图 14：Setup Library File Extensions窗口 (19)
图 15：Setup Working Libraries窗口 (19)
图 16：Setup Power and Ground Nets窗口 (20)
图 17：Allegro PCB SI GXL电压赋值窗口 (21)
图 18：选择“Edit Voltage On Any Net In Design” (21)
图 19：Identify DC Nets窗口。 (22)
图 20：Allegro PCB SI GXL关于电源和地网络的提醒框 (22)
图 21：设置电源和地网络环节的SI Design Audit窗口 (23)
图 22：Select Errors to be Resolved窗口自动修复VTT问题 (23)
图 23：Change Pin Use of a Pin窗口 (24)
图 24：选中管脚后的Change Pin Use of a Pin窗口 (24)
图 25：Setup Design Cross-Section窗口 (25)
图 26：JEDEC规范中的RDIMM RC B0叠层 (26)
图 27：Layout Cross Section窗口 (26)
图 28：SI Design Audit窗口提示不合理的介电常数 (27)
图 29：Setup Component Classes窗口 (28)
图 30：Assign Values to Discrete Components窗口 (29)
图 31：Allegro PCB SI GXL分立元件赋值对话框 (29)
图 32：Assign Models to Components窗口 (30)
图 33：SI Model Browser窗口的DML Models栏眉 (31)
图 34：Create Espice Device Model窗口 (32)
图 35：在Create IBIS Device Model窗口中创建金手指模型 (32)
图 36：在Create IBIS Device Model窗口中创建SPD模型 (33)
图 37：SI Design Audit窗口提示丢失的模型 (33)
图 38：Select Errors to be Resolved窗口自动修复模型丢失问题 (34)
图 39：Signal Model Assignment窗口 (35)
图 40：SI Model Browser窗口中分配IBIS文件 (36)
图 41：SI Model Browser窗口中分配IBIS器件 (37)
图 42：Setup Diff Pairs窗口 (38)
图 43：Setup Diff Pairs窗口中显示问题差分对 (39)
图 44：Change Diff Pair to be Defined by a Model窗口 (40)
图 45：Change Diff Pair to be Defined by a Model窗口 (40)
图 46：在SI Model Brower窗口中编辑IBIS器件 (41)
图 47：在IBIS Device Model Editor窗口中选择管脚 (41)
图 48：IBIS Device Pin Data窗口 (42)
图 49：IBIS Device Pin Data窗口中修改数据 (42)
图 50：Setup SI Simulations窗口 (43)
图 51：Setup Complete窗口 (43)
图 52：Analysis Preferences窗口DevicesModels栏眉 (44)
图 53：Analysis Preferences窗口InterconectModels栏眉 (44)
图 54：EMS2D Preferences对话框 (45)
图 55：Via Model Extraction Setup窗口 (46)
图 56：Analysis Preferences窗口Simulation栏眉 (46)
图 57：Analysis Preferences窗口S-Parameters栏眉 (46)
图 58：Set Advanced Measurement Parameters对话框 (47)
图 59：Fast/Typical/Slow Simulations Definition窗口 (48)
图 60：Analysis Preferences窗口Units栏眉 (48)
图 61：Analysis Preferences窗口EMI栏眉 (48)
图 62：Analysis Preferences窗口Power Integrity栏眉 (49)
图 63：SI Design Audit窗口审核项目选择界面 (50)
图 64：SI Design Audit窗口网络选择界面 (51)
图 65：SI Design Audit窗口审核错误显示界面 (51)
图 66：RDIMM上的预布线 (52)
图 67：选择SI用户界面 (52)
图 68：过滤器 (52)
图 69：查看拓扑 (52)
图 70：SigXplorer界面中显示网络拓扑 (53)
图 71：在Signal Analysis窗口选择网络提取拓扑 (53)
图 72：Cadence Products Choices窗口 (54)
图 73：SI Model Browser窗口 (55)
图 74：Set Model Search Path窗口 (55)
图 75：DML Library Management窗口 (55)
图 76：SI Model Browser窗口转换IBIS (55)
图 77：LayerStack Manager窗口 (56)
图 78：导入叠层 (56)
图 79：选择来源文件 (56)
图 80：命名叠层 (56)
图 81：Layout Cross Section窗口显示默认6层板叠层 (57)
图 82：Pulse Stimulus栏眉 (57)
图 83：S-Parameters栏眉 (57)
图 84：Simulation Paremeters栏眉 (58)
图 85：Simulation Modes栏眉 (58)
图 86：Measurement Modes栏眉 (58)
图 87：EMI栏眉 (58)
图 88：Add Element Browser窗口中选择IbisDevice (59)
图 89：Add Element Browser窗口中选择寄存器芯片 (59)
图 90：Select IBIS Device Pin窗口中选择缓冲器模型 (60)
图 91：在SigXplorer窗口中摆放缓冲器模型 (60)
图 92：在SigXplorer窗口中摆放电源模型 (61)
图 93：在SigXplorer窗口中摆放传输线模型 (61)
图 94：在SigXplorer窗口中摆放过孔模型 (62)
图 95：在SigXplorer窗口中电源参数值 (62)
图 96：在SigXplorer窗口中修改电阻阻值 (63)
图 97：View Trace Model Parameters窗口显示传输线参数 (63)
图 98：在SigXplorer窗口中修改传输线参数 (64)
图 99：在SigXplorer窗口中修改传输线所在层面 (64)
图 100：在SigXplorer窗口中拷贝传输线模型 (65)
图 101：在SigXplorer窗口中拷贝和移动模型 (65)
图 102：在SigXplorer窗口中连接模型绘制拓扑 (66)
图 103：在SigXplorer窗口中设置驱动器状态 (66)
图 104：在IO Cell Stimulus Edit窗口中设置伪随机码激励 (67)
图 105：在SigXplorer窗口中选择测量 (68)
图 106：最前端正面接收器眼图波形 (69)
图 107：最前端背面接收器眼图波形 (69)
图 108：次前端正面接收器眼图波形 (70)
图 109：次前端背面接收器眼图波形 (70)
图 110：中部正面接收器眼图波形 (70)
图 111：中部背面接收器眼图波形 (70)
图 112：次末端正面接收器眼图波形 (70)
图 113：次末端背面接收器眼图波形 (70)
图 114：最末端正面接收器眼图波形 (70)
图 115：最末端背面接收器眼图波形 (70)
图 116：Set Buffer Parameter: buffer Model窗口 (71)
图 117：Sweep Sampling窗口 (72)
图 118：不同驱动力下的最前端芯片波形 (72)
图 119：不同驱动力下的次前端芯片波形 (72)
图 120：不同驱动力下的中部芯片波形 (72)
图 121：不同驱动力下的次末端芯片波形 (72)
图 122：不同驱动力下的最末端芯片波形 (72)
图 123：Parameters栏修改传输线长度 (73)
图 124：在Set Parameter窗口输入多个参数值 (73)
图 125：在Set Parameter窗口的Expression栏设定变量参数值 (74)
图 126：Stub线长对波形的影响 (74)
图 127：串扰分析拓扑 (75)
图 128：串扰对波形的影响——4mil线宽，8mil线距，弱驱动 (75)
图 129：串扰对波形的影响——5mil线宽，7mil线距，弱驱动 (76)
图 130：串扰对波形的影响——5mil线宽，7mil线距，强驱动 (76)
图 131：JEDEC规范中地址类信号拓扑 (77)
图 132：JEDEC规范中地址类信号的线长要求 (77)
图 133：转换拓扑成为Constraint Manager约束管理器认可的规则拓扑 (78)
图 134：整理后的地址信号规则拓扑 (78)
图 135：Set Topology Constraints窗口的Prop Delay栏眉 (79)
图 136：Prop Delay栏眉下输入绝对延迟规则 (79)
图 137：Set Topology Constraints窗口的Rel Prop Delay栏眉 (79)
图 138：Rel Prop Delay栏眉下输入相对延迟规则 (79)
图 139：Set Topology Constraints窗口的Wiring栏眉 (80)
图 140：Wiring栏眉修改拓扑规则 (80)
图 141：Set Topology Constraints窗口的Max Parallel栏眉 (81)
图 142：Set Topology Constraints窗口的Signal Integrity栏眉 (81)
图 143：Allegro Constraint Manger中导入规则拓扑 (82)
图 144：导入LA_CSets.top规则拓扑 (82)
图 145：Electrical栏Electrical Constraint Set目录下出现导入的LA_CSETS规则 (83)
图 146：Analysis Modes窗口Electrical Modes栏选择DRC模式 (83)
1Cadence Allegro PCB SI简介
Allegro PCB SI是Cadence SPB系列EDA工具之一，针对电路板级的信号完整性和电源完整性提供了一整套完善、成熟而强大的分析和仿真方案，并且和Cadence SPB的其他工具一起，实现了从前端到后端、约束驱动的高速PCB设计流程。
信号完整性和电源完整性的仿真按照在这个设计流程中所处的阶段可以分为前仿真和后仿真，本文会介绍Allegro PCB SI在前仿真阶段基本的设计流程和操作步骤，并重点介绍其中的配置和模型加载环节。
1.1高速PCB设计流程
传统的PCB设计流程如下图所示：
图1：传统的PCB设计流程图
而引入的Allegro PCB SI仿真工具后的设计流程改进为：
图2：Allegro PCB SI高速PCB设计流程图
2Allegro PCB SI的前仿真
前仿真，顾名思义，就是布局或布线前的仿真，是以优化信号质量、避免信号完整性和电源完整性为目的，在众多的影响因素中，找到可行的、乃至最优化的解决方案的分析和仿真过程。简单的说，前仿真要做到两件事：其一是找到解决方案；其二是将解决方案转化成规则指导和控制设计。
一般而言，我们可以通过前仿真确认器件的IO特性参数乃至型号的选择，传输线的阻抗乃至电路板的叠层，匹配元件的位置和元件值，传输线的拓扑结构和分段长度等。
使用Allegro PCB SI进行前仿真的基本流程如下：
■准备仿真模型和其他需求
■仿真前的规划
■关键器件预布局
■模型加载和仿真配置
■方案空间分析
■方案到约束规则的转化
2.1准备仿真模型和其他需求
在本阶段，我们需要为使用Allegro PCB SI进行前仿真做如下准备工作：
■获取所使用元器件的仿真模型
■获取所使用连接器的仿真模型
■获取所使用元器件和连接器的器件手册和用户指南等相关资料
■获取所需的规范文档
■了解相关电路和接口工作原理
■从上述文档资料中提取与信号完整性相关的要求
■当需要时，预先创建拓扑样本
■当需要时，预先创建相对于不同阈值电压的眼图模板
■当需要时，预先创建自定义测量
下面，我们会以一个实际的电路板为例，介绍前仿真在Allegro PCB SI 16.5中的具体执行过程。
案例电路板：DDR3带寄存器内存条（RDIMM）B0公版，其原理图和brd设计文件可以在JEDEC网站上下载，下载链接为：
https://www.sodocs.net/doc/4413857599.html,/system/files/docs/design/DDR3/PC3-RDIMM_V072_RC_B0_20090713.zip。
编者注：以上链接需要在JEDEC网站注册成功后才能下载。
对于DDR3内存条，它的分类有多种，RDIMM、UDIMM、SODIMM、MicroDIMM等；每一种类型又根据配置的不同（主要是所使用的内存芯片的数目和位宽的不同）分成多款公版（Raw Card）。分类的细节编者就不在此详述，如需了解可参阅JEDEC相关规范或其他相关文章。
对于RDIMM，从内存控制器发送过来的时钟和地址、命令、控制信号都会先经过内存条上的寄存器寄存，然后再发送到内存芯片。所以在RDIMM内存条上，寄存器和内存芯片上的时钟和地址、命令、控制信号就构成了一个时域系统。在本文中，我们将针对这个时域系统进行仿真和分析。而对于数据类信号（数据、数据选通和数据掩码），需要通过金手指、内存插槽、主板上的信号线和内存控制器相连，文本将忽略对其的仿真和分析。
根据上文所述，本文中我们只关心寄存器和内存芯片的地址、命令、控制和时钟信号的时域系统，所以模型文件和文档资料也只需要准备与这部分系统相关的即可。
2.1.1获取所使用元器件的仿真模型
DDR3的寄存器多数由TI或IDT提供，但TI或IDT并没有在其公司网站上公开提供IBIS或Hspice仿真模型，我们可以向TI或IDT询问索要寄存器的IBIS模型；而内存芯片的IBIS模型可以在Samsung、Micron、Hynix、Elpida 等公司的网站上找到，各个厂商的模型虽然在参数曲线上有少许区别，但其特性都符合JEDEC的DDR3规范，都可在RDIMM设计上使用，我们选择一个类型相符（位宽、容量、管脚数目、堆叠与否）的即可。
这里，我们可以在Micron网站上下载以下EBD模型，由于其本身的配置和RDIMM的B0公版一致（应该就是使用公版设计生产的），所以我们可以从下载到的EBD压缩包中解压得到所需的寄存器和内存芯片模型。https://www.sodocs.net/doc/4413857599.html,/~/media/Documents/Products/Sim%20Model/Modules/DDR3/MT18JDF51272PDZ-1G6M1_ebd.ashx 下载得到MT18JDF51272PDZ-1G6M1_ebd.zip，在压缩包中可解压找到EA32882_1p6.ibs和v78d.ibs两个文件，依次是寄存器和内存芯片的IBIS仿真模型。
2.1.2获取所使用连接器的仿真模型
本案例中，不执行通过内存金手指、内存插槽和主板相连的信号的仿真分析，所以相关金手指和插槽的模型忽略。
2.1.3获取所使用元器件和连接器的器件手册和用户指南等相关资料
TI寄存器的datasheet下载链接如下：
https://www.sodocs.net/doc/4413857599.html,/cn/lit/ds/symlink/sn74ssqe32882.pdf
IDT寄存器的datasheet下载链接如下：
https://www.sodocs.net/doc/4413857599.html,/sites/default/files/documents/IDT_SSTE32882KB1_DST_20120217.pdf Micron内存芯片的datasheet下载链接如下：
https://www.sodocs.net/doc/4413857599.html,/parts/dram/ddr3-sdram/~/media/Documents/Products/Data%20Sheet/DRAM/4251Gb_DDR3_SDRAM.ashx
2.1.4获取所需的规范文档
DDR3 SDRAM规范可以在JEDEC网站如下网页下载：
https://www.sodocs.net/doc/4413857599.html,/sites/default/files/docs/JESD79-3E.pdf
DDR3 RDIMM RC B设计规范可以在JEDEC网站如下网页下载：
https://www.sodocs.net/doc/4413857599.html,/sites/default/files/docs/4_20_20_AnnexBR21.pdf
DDR3 SSTE32882寄存器规范可以在JEDEC网站如下网页下载：
https://www.sodocs.net/doc/4413857599.html,/sites/default/files/docs/JESD82-29A_0.pdf
编者注：以上链接都需要在JEDEC网站注册成功后才能下载。
2.1.5了解相关电路和接口工作原理
做仿真分析前，了解相关电路和接口的原理是必须的。但介绍DDR3 RDIMM工作原理和DDR3接口规范等内容不在本文范畴内，本小节忽略。
2.1.6提取与信号完整性相关的要求
这一环节，简而言之，就是从元器件手册和相关规范中找到与信号完整性相关的要求，例如建立时间、保持时间、变化沿斜率范围、最大过冲电压、最小下冲电压等等，从而通过仿真分析找到符合这些要求或参数的解决方案。相关的参数要求当需要时，会在下文介绍仿真执行时给出，这里不再详述。
2.1.7预先创建拓扑样本
预先创建拓扑样本这一环节，就是在Cadence SigXP中手动创建相关信号线的拓扑，供之后执行假设分析（What-if）和参数扫描仿真使用。此环节不是必需，一般只出现在简单拓扑或拓扑结构已确定的信号线上，更多的情况下，常常是在空白的电路板上执行关键器件预布局后，通过初略预布线的方式连接信号线，然后在Allegro PCB SI中提取此信号线的拓扑进入到SigXP中进行仿真，这样对于多负载的负载拓扑而言更为方便一些。
本文会在下面的章节中介绍如何在SigXP中手动创建信号线拓扑，以及如何配置brd设计文件以提取信号线拓扑进入到SigXP中。
2.1.8预先创建相对于不同阈值电压的眼图模板
眼图模板是显示在Cadence SigWave波形显示器中眼图模式下的图案，用于辅助确认信号眼图的质量。
图3：眼图模式下的眼图模板
在本环节中，我们可以依据信号阈值电压、建立和保持时间等参数预先创建信号的眼图模板，供信号分析时使用。关于如何创建和编辑信号的眼图模板，笔者将另文介绍，本文不再详述。
2.1.9预先创建自定义测量
在SigXP中，Cadence提供了众多的默认测量，包括信号飞行时间、解决时间、传输延迟、单调性、最大过冲电压、最小下冲电压、眼图眼睛高度、眼图眼睛宽度等等。但对于一些更复杂更细节的测量要求，就需要通过自定义测量来实现了，例如过冲面积、下冲面积、变化沿斜率、建立时间、保持时间等等。
自定义测量是Cadence为SigXP提供的一个接口，让用户可以通过对话框形式或文本形式在一定的语法格式下编辑所需的自动测量，然后可以在SigXP调用并将测量所得值显示在结果中。关于如何创建和编辑自定义测量，笔者将另文介绍，本文不再详述。
2.2仿真前的规划
由于前仿真的主要目的就是在众多的待定参数中找到适宜的解决方案，所以常常不得不采用耗时耗力的假设分析和参数扫描的方式执行，这也就意味着，不确定的因素越多，所需执行的扫描仿真次数也就越多，执行仿真所需的时间也就越长。因此在执行仿真前，我们常常需要通过通过各种方式去减少不确定的因素，或是缩小不确定的范围。这基本上就是在仿真前的规划这一环节所需要完成的事情。
在本环节，我们常常可以通过芯片手册、用户指南和信号规范，以及所设计系统的具体情况，乃至自己和他人的经验，去对一些待定因素做出一些取舍。
例如本案例中，假定并没有JEDEC给出的设计规范，我们还未知道地址、命令、控制和时钟信号需要走Fly-by 拓扑，那我们就有可能需要仿真平衡T型拓扑时信号的情况，这可能会带来两倍的仿真时间。
图4：地址、命令和控制信号传输线拓扑
又例如按照板子的尺寸情况，我们确认了要完成布线至少需要6层板，而传输线密度又决定了传输线宽度不能大于5mil，板厂生产工艺方面又限制了线宽不能小于4mil，再依据板厚和可能的叠层方案我们可以知道内层传输线的阻抗范围只能在50～75ohm之间，这样我们仿真时就不需要再扫描此范围之外的阻抗。
再例如依据布局和布线空间，当采用Fly-by拓扑时，寄存器到第一个内存芯片的传输线长度的范围，每两个内存芯片的传输线长度的范围也可以大致确定，芯片的尺寸决定了传输线不能太短，布线空间决定了传输线不能太长。
以上种种，只是列举了少量我们为缩小扫描仿真的范围和次数所作的努力，实际设计中，还可以有更多因素可以通过非仿真手段进行确认，这里不再一一详述。
2.3关键器件预布局
关键器件的预布局这一环节，可以认为是在执行前仿真以前，根据之前初步的规划以及其他已确定的要求，对关键的元器件和接插件进行初略或精确的定位布局的过程。对于结构上已经固定的器件，特别是接插件，布局需要根据MCAD工具提供的结构文件（例如DXF）精确地定位，而对于热分析或信号完整性预估所核定的器件位置，一般只是粗略地定位。
本环节在前仿真之前并不是必须的，对系统和相关信号有一定理解，并对仿真有一定经验的工程师可以直接通过手动的方式在SigXP中创建拓扑进行仿真。
在本案例中，为了虚拟前仿真阶段的环境，我们把之前下载到的PC3-RDIMM_V072_RC_B0_20090713.zip 解压得到的PC3-RDIMM_V072_RC_B0_20080123.brd文件在Allegro中打开，并删除所有铜皮、铜线和过孔，另存为Pre_simu.brd备用。
图5：RDIMM的布局示意图
2.4模型加载和仿真配置
在本章节中，将会依次介绍如何在Allegro PCB SI界面下进行模型加载和仿真配置，并提取网络拓扑进入到SigXP界面；以及如何在SigXP界面下手动创建拓扑。
■模型的转化
■使用SI Design Setup配置
■选择需要配置的信号线
■设置仿真库
■设置电源和地网络
■设置叠层
■设置元器件类别
■为元器件分配和创建模型
■设置差分对
■设置仿真参数
■SI Design Audit相关
■提取拓扑
■在SigXP中设置仿真库和仿真参数
■在SigXP中绘制拓扑
2.4.1模型的转化
信号完整性仿真大多针对由芯片IO、传输线以及可能存在的接插件和分立元件所构成的信号网络系统，为了实现精确的仿真，仿真模型的精确性是首先需要保证的。一般情况下，Allegro PCB SI会执行传输线和分立元件的建模，而芯片IO和连接器的模型通常会由原厂提供。
当前业内常见的芯片IO模型有两种格式，IBIS模型和HSPICE模型；常见的连接器模型也是两种，SPICE (HSPICE)模型和S参数模型。Allegro PCB SI支持包括上述四种模型在内业界流行的仿真模型，但一般都需要转化为Cadence自己的DML(Device Modeling Library)后才能使用。
Allegro PCB SI在仿真时需要将仿真模型都转变成DML模型格式这一做法，区别于大多数EDA软件，这种做法可以说是有利有弊。弊，很明显，就是多一个额外的步骤，虽然这一步骤非常简便；利，则是有利于仿真库的管理，做到仿真库和原始模型文件的隔离，并且在文件格式转换的同时也执行了模型的校验。在大多数情况下，外部模型格式到Cadence DML模型格式的转换还是非常方便的，只需要用Cadence SPB系列工具包中的Model Integrity软件打开模型文件，然后点击转换到DML即可。
在本案例中，我们之前已经从Micron下载到寄存器和内存芯片的IBIS模型，可以有两种方法处理：
其一，在Model Integrity界面下或Allegro PCB SI界面下将IBIS模型转换成DML格式，供之后的仿真调用；
其二，从Cadence SPB 16.5版本开始，Allegro PCB SI名义上也直接支持IBIS模型，所以可以保留现有的两个IBIS文件不做转换，然后在之后的仿真中直接调用。之所以说是“名义上”，因为事实上Allegro PCB SI 还是执行了转换，只是这个转换的过程在分配模型的同时一起执行了，没有摆在明面上。
我们先来看看如何使用Model Integrity转换IBIS模型。
1. 在开始菜单找到Model Integrity快捷方式，或者在目录%CDSROOT%\tools\pcb\bin（其
中，%CDSROOT%是Cadence SPB的安装目录，例如D:\Cadence\SPB_16.5）下找到
modelintegrity.exe执行文件，点击即打开Model Integrity窗口。
图6：Model Integrity界面
2. 点击File->Open打开寄存器的IBIS模型文件EA32882_1p6.ibs；
3. 右键点击浏览栏中的EA32882_1p6，选择IBIS to DML；
图7：使用Model Integrity将IBIS文件转换至DML格式
4. 转换得到的同名DML模型会显示在Model Integrity窗口中，同名文件也出现在IBIS文件同一目录下。
5. 重复上述步骤将内存芯片的IBIS模型v79d.ibs也转换成DML格式。
不经转换直接调用IBIS的方式将在下面章节中介绍。
2.4.2使用SI Design Setup配置
无论使用哪一种仿真软件，在执行仿真以前，一般都需要对电路板进行一定的配置，配置仿真的环境、模型的分配和参数的设定等等，目的是使仿真能够按照我们所要求的进行下去。
在Allegro PCB SI 16.5版本中，引入了新的SI Design Setup命令，能够更有效地引导用户进行仿真配置。对于16.3及以前的版本，也存在类似的命令，如Database Setup Advisor。SI Design Setup和Database Setup Advisor这些命令本身并不是直接的配置命令，它只是一个向导，引导用户一步一步地执行配置，并在每一步上给出相关配置命令的接口。所以事实上，熟练的工程师也可以不通过这些向导直接调用相关命令对电路板进行配置，效果是一样的。
Allegro PCB SI 16.5版本中的SI Design Setup命令会依次执行以下几个步骤，我们将会在随后的章节中介绍这些步骤的具体执行过程。
■选择需要配置的信号线
■设置仿真库
■设置电源和地网络
■设置叠层
■设置元器件类别
■为元器件分配和创建模型
■设置差分对
■设置仿真参数
2.4.3选择需要配置的信号线
为了方便起见，先将之前的所有文件，包括电路板brd文件和仿真模型文件（IBIS和DML）都存放到一个文件夹中，例如E:\Pre_simu。
编者注：Cadence SPB软件并不能完美的支持带空格、特殊符号和中文的文件名和目录名，所以建议将相关文件和目录只使用字母、数字、中划线和下划线命名。
在开始菜单找到PCB SI快捷方式，或者在目录%CDSROOT%\tools\pcb\bin（其中，%CDSROOT%是Cadence SPB的安装目录，例如D:\Cadence\SPB_16.5）下找到allegro.exe执行文件，点击即打开Cadence Product Choices窗口。
图8：Cadence Product Choices产品选择器窗口
选择Allegro PCB SI GXL，并点击OK按钮，即打开Allegro PCB SI窗口。然后通过File->Open打开
Pre_simu.brd文件。
图9：Allegro PCB SI GXL界面
编者注：如果在之前的使用中已经在Cadence Product Choices窗口中勾选了Use as Default的情况下选择了某个产品，例如Allegro PCB Designer，可以在Allegro中选择File->Change Editor，就会弹出Cadence Product Choices窗口，供重新选择产品。
在Allegro PCB SI窗口中选择Setup -> SI Design Setup，会弹出Setup Category Selection窗口。勾选所有选项，并点击Next进入下一环节。Setup Category Selection窗口会切换Setup Xnet Selection窗口。
图10：Setup Category Selection窗口图11：Setup Xnet Selection窗口
这里做一下补充说明，在Setup Category Selection窗口的选项中，除了最下面一项，其它都是我们需要通过此向导执行的配置项目；而勾选了最后一项“Run Audit upon completion of each setup categoty”则意味着我们在之后的每一项配置完成后，点击Next进入到下一环节前，都会自动执行针对此环节的仿真审核，以找出我们在配置过程中存在的问题。
而在Setup Xnet Selection窗口中，我们可以只勾选我们关心的、需要执行仿真和配置的网络，这样随后的SI Design Setup配置向导和审核就只会针对这些勾选网络相关的模型、网络和参数等，不需要花时间在无关的网络上。在本案例中，我们勾选所有网络（毕竟板子规模小，全板配置也并不麻烦）；大家可以自行比较只选择少量网络时的区别。
另外，由于这里我们勾选了所有网络，Allegro会弹出一个善意的提醒框，建议只选择高速网络以减少配置错误，选择“是(Y)”继续。
图12：Allegro PCB SI GXL关于网络设置的提醒框
2.4.4设置仿真库
接上节，Setup Xnet Selection窗口会切换至Setup Library Search Directories窗口，即设置仿真库搜索路径。默认情况下，库路径包括brd文件所在目录以及Cadence自带库所在目录，本案例的默认路径即：E:\Pre_simu
d:/Cadence/SPB_16.5/share/local/pcb/signal
d:/Cadence/SPB_16.5/share/pcb/signal
d:/Cadence/SPB_16.5/share/pcb/signal/power_integrity
我们可以通过Setup Library Search Directories窗口右方的按钮“Add Directory”添加新目录；在选中某一原有目录后，可以用“Remove Directory”按钮移除；在选中某一原有目录后，还可以用“Move To Top”、“Move Up”、“Move Down”和“Move To Bottom”调整目录的相对位置。这里需要说明的是，当所有库路径下存在同名模型时，Allegro PCB SI会以最先找到的模型为准，也就是位置靠上的路径。
当确认了模型库所在目录都已正确设置，点击“Next”按钮继续。Setup Library Search Directories窗口将切换至Setup Library File Extensions窗口，即设置模型文件后缀窗口。一般而言，这里可保持所有类型的模型文件后缀名为默认，直接点击““Next”按钮继续。
图13：Setup Library Search Directories窗口图14：Setup Library File Extensions窗口Setup Library File Extensions窗口将切换至Setup Working Libraries窗口，即设置工作模型库窗口。这里会显示之前所设定的库路径下包含的所有DML和IML（Interconnection Model Library）模型库，其中包括软件自动生成的devices.dml和interconn.iml模型库（位于brd文件所在目录，并且默认成为工作模型库）。
图15：Setup Working Libraries窗口
在本案例中，我们可以看到之前转换得到的、存在于brd所在目录（E:\Pre_simu）下的EA32882_1p6.dml 和v79d.dml模型显示在DML模型库中。而工作模型库是默认的devices.dml和interconn.iml。这里需要说明的是，所有在Allegro PCB SI中新建的模型都会保存在工作模型库中，工作模型库可以叉选切换，但同时只存在一个。另外，如果需要，我们还可以叉选Ignore Library，选中的模型库将不会在Allegro PCB SI中调用。
在本案例中，我们保持Setup Working Libraries窗口为默认不变，直接点击“Next”按钮进入到下一环节。
2.4.5设置电源和地网络
接上节，Setup Working Libraries窗口会切换至Setup Power and Ground Nets窗口，即设置电源和地网络窗口。Allegro PCB SI会在窗口中显示已经辨识为电源和地的网络（窗口左方），以及疑似电源和地网络（窗口右方）。如果网络和原理图中定义为Power Pin或Ground Pin的管脚相连，则会认为是电源和地网络；如果网络虽然没有和Power Pin或Ground Pin直接相连，但命名中带有VDD、VTT、VSS等关键字符串，则会认为是疑似电源和地网络。
图16：Setup Power and Ground Nets窗口
在本案例中，软件给出的电源和地网络是GND和VDD，给出的疑似电源和地网络是VTT。我们在左方的Voltage栏中直接输入电压值0和1.5，然后点击VTT，选择下方的Assign Voltage To Selected Net，然后在弹出的窗口中输入VTT的电压值0.75并OK确认，就完成了电源和地网络的设置。
通信系统建模与仿真课程设计
通信系统建模与仿真课程设计2011 级通信工程专业1113071 班级 题目基于SIMULINK的基带传输系统的仿真姓名学号 指导教师胡娟 2014年6月27日
1任务书 试建立一个基带传输模型，采用曼彻斯特码作为基带信号，发送滤波器为平方根升余弦滤波器，滚降系数为0.5，信道为加性高斯信道，接收滤波器与发送滤波器相匹配。发送数据率为1000bps，要求观察接收信号眼图，并设计接收机采样判决部分，对比发送数据与恢复数据波形，并统计误码率。另外，对发送信号和接收信号的功率谱进行估计。假设接收定时恢复是理想的。 2基带系统的理论分析 1.基带系统传输模型和工作原理 数字基带传输系统的基本组成框图如图1 所示，它通常由脉冲形成器、发送滤波器、信道、接收滤波器、抽样判决器与码元再生器组成。系统工作过程及各部分作用如下。 g T(t) n 定时信号 图 1 ：数字基带传输系统方框图 发送滤波器进一步将输入的矩形脉冲序列变换成适合信道传输的波形g T(t)。这是因为矩形波含有丰富的高频成分，若直接送入信道传输，容易产生失真。 基带传输系统的信道通常采用电缆、架空明线等。信道既传送信号，同时又因存在噪声n(t)和频率特性不理想而对数字信号造成损害，使得接收端得到的波形g R(t)与发送的波形g T(t)具有较大差异。 接收滤波器是收端为了减小信道特性不理想和噪声对信号传输的影响而设置的。其主要作用是滤除带外噪声并对已接收的波形均衡，以便抽样判决器正确判决。 抽样判决器首先对接收滤波器输出的信号y(t)在规定的时刻（由定时脉冲cp控制）进行抽样，获得抽样信号{r n}，然后对抽样值进行判决，以确定各码元是“1”码还是“0”码。 2.基带系统设计中的码间干扰和噪声干扰以及解决方案
系统建模与仿真
一、基本概念 1、数字正弦载波调制 在通信中不少信道不能直接传送基带信号，必须用基带信号对载波波形的某些参量进行控制，使得载波的这些参量随基带信号的变化而变化，即所谓数字正弦载波调制。 2、数字正弦载波调制的分类。 在二进制时, 数字正弦载波调制可以分为振幅键控（ASK）、移频键控（FSK）和移相键控（PSK）三种基本信号形式。如黑板所示。 2、高斯白噪声信道 二、实验原理 1、实验系统组成 2、实验系统结构框图
图 1 2FSK信号在高斯白噪声信道中传输模拟框图 各个模块介绍p12 3、仿真程序 x=0:15;% x表示信噪比 y=x;% y表示信号的误比特率，它的长度与x相同FrequencySeparation=24000;% BFSK调制的频率间隔等于24KHz BitRate=10000;% 信源产生信号的bit率等于10kbit/s SimulationTime=10;% 仿真时间设置为10秒SamplesPerSymbol=2;% BFSK调制信号每个符号的抽样数等于2 for i=1:length(x)% 循环执行仿真程序 SNR=x(i);% 信道的信噪比依次取中的元素 sim('project_1');% 运行仿真程序得到的误比特率保存在工作区变量BitErrorRate中 y(i)=mean(BitErrorRate); end hold off% 准备一个空白的图 semilogy(x,y);%绘制的关系曲线图，纵坐标采用对数坐标 三、实验结论
图 4 2FSK信号误比特率与信噪比的关系曲线图 系统建模与仿真（二） ——BFSK在多径瑞利衰落信道中的传输性能 一、基本概念 多径瑞利衰落信道 二、实验原理 1、实验系统组成
配电系统物理仿真平台--北京丹华昊博电力科技有限公司
配电系统物理仿真平台 一、概述 由于电力系统暂态及稳态的复杂性，在进行理论研究的同时也必须进行试验研究，二者缺一不可。电力系统的试验可以在原型上进行，也可以在模型上进行，电力系统的物理模拟试验是电力系统研究的重要方法。目前配网自动化全面建设，无论是理论还是实际运行，都存在许多问题，各种配网自动化设备都需要试验、检测，配电系统物理仿真平台就是解决这些问题的重要方法。 北京丹华昊博电力科技有限公司结合杨以涵教授30年小电流接地选线研究心得，率先与华北电力大学合作，建成国家重点试验室——“1:1 10kV高压物理模拟试验室”，又与中国电力科学研究院合作，建成配电系统物理仿真平台——动模测试系统（原型测试系统PRS）。目前两套系统在配电系统物理仿真平台建设和配电网接地故障模拟试验领域，均处于领先水平。 二、配电系统物理仿真平台 配电系统物理仿真平台能够真实再现电力系统的各种运行工况、能够真实模拟电力系统设备和线路的运行情况，为电力用户提供全方位的培训、仿真、研发平台，为配网自动化设备的检测提供了全新的解决方案。 配电系统物理仿真平台具备的功能主要包括：配电系统参数模拟、配电系统运行数据模拟、配电系统故障模拟、配网自动化设备测试、状态监视、数据采集、图形显示、事件告警、数据统计、录波分析等。 目前，仿真平台主要有3类，分别为380V配电系统物理仿真平台、10kV配电系统物理仿真平台和RTDS数字仿真平台，三种平台的对比如表 1所示。 表 1仿真平台对比表
三、380V配电系统物理仿真平台 1.系统规模 1)实验室要求：长10m，宽4m,面积40m2； 2)实验室分配：独立使用； 3)模拟35kV/10kV变电站1座、主变1台、10kV线路6条，系统如图 1所示； 4)户内柜体式，配置6面柜体，配置后台监控系统，按变电站规范设计，所有操作分远 方和就地，设备布置如图 2所示。 图 1380V配电系统物理仿真平台系统图 2.系统参数 1)系统供电电源：三相、380V、100A、50Hz； 2)系统电压：380V； 3)系统满负荷工作电流：10A； 4)线路短路电流（多匝线圈）：800、1600A；
多物理场仿真软件技术参数
多物理场仿真软件技术参数 一、技术规格要求（*必须满足） 1. 软件的功能需求 1.1 使用有限元算法。 1.2 具有多物理场（三个及以上）一次性同时求解的直接耦合功能。 1.3 图形化用户界面，预置前处理、求解器，以及后处理功能。 1.4 具有App 开发器。 1.5 具有热传递仿真功能。 1.6 具有结构力学仿真功能。 1.7 具有CFD 仿真功能。 1.8 具有与Excel 的双向调用功能。 1.9 具有几何建模功能。 1.10 具有半导体仿真功能。 1.11 具有波动光学仿真功能。 1.12 具有材料库功能。 1.13 具有案例模型。 2. 基本功能 2.1 所有数值计算均基于有限元方法。 2.2 任意指定多物理场耦合，并且可以一次性同时求解的直接耦合功能。 2.3 提供前处理器、求解器和后处理器。 2.4 提供图形化自定义偏微分方程接口（系数型、广义型、弱解型），不需要用户编写程序就可以求解自己的方程，并可以与预置的物理场接口耦合。 2.5 可以导入/导出数组文件、表格、文件等。 2.6 自带网格剖分功能，可以智能或者手动剖分网格，创建结构化和非结构化网 格。 3. 半导体仿真功能 3.1 可以仿真分析双极晶体管、金属半导体场效应晶体管 (MESFET)、金属氧化物半导 体场效应晶体管 (MOSFET)、绝缘栅双极晶体管 (IGBT)、肖特基二极管和 P-N 结等。 3.2 可以分析包含光跃迁来模拟诸如太阳能电池、发光二极管(LED) 以及光电二 极管等一系列器件。 3.3 可以求解电子和空穴的浓度以及伏安特性曲线。 4. 波动光学仿真功能 4.1 提供专用的工具来模拟线性和非线性光学介质中的电磁波传播，实现精确的元件仿 真和光学设计优化。 4.2 可以在光学结构中进行频域或时域的高频电磁波仿真。 4.3 可以进行特征频率模式分析、频域和时域电磁仿真。例如计算传输和反射系数。 5. 材料库功能 5.1 材料库中包含 2500 种材料的数据，包括化学元素、矿物、金属合金、热绝缘材料、半导体和压电材料等。 5.2 不仅可以绘制和检查这些函数的定义，而且还可以进行添加或更改。也可以在其他 依赖材料属性函数的物理场耦合中调用这些函数。 6. 几何建模功能 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
计算机模拟仿真技术在航空航天中的应用
计算机模拟仿真技术在航空航天中的应用 在本文开篇，我先粗略介绍一下计算机仿真模拟技术。 计算机仿真是应用电子计算机对系统的结构、功能和行为以及参与系统控制的人的思维过程和行为进行动态性比较逼真的模仿。它是一种描述性技术，是一种定量分析方法。通过建立某一过程和某一系统的模式，来描述该过程或该系统，然后用一系列有目的、有条件的计算机仿真实验来刻画系统的特征，从而得出数量指标，为决策者提供有关这一过程或系统得定量分析结果，作为决策的理论依据。（选自百度百科计算机仿真摘要） 仿真是对现实系统的某一层次抽象属性的模仿。人们利用这样的模型进行试验，从中得到所需的信息，然后帮助人们对现实世界的某一层次的问题做出决策。仿真是一个相对概念，任何逼真的仿真都只能是对真实系统某些属性的逼近。仿真是有层次的，既要针对所欲处理的客观系统的问题，又要针对提出处理者的需求层次，否则很难评价一个仿真系统的优劣。（选自百度百科） 计算机仿真模拟的原理是依靠计算机的迭代运算， 所以这是一门依靠计算机技术所衍生的一门有着实际意 义的学科，它与我们的生活息息相关。计算机仿真模拟技 术在科学技术、军事、国民经济、汽车、电子行业、体育、 交通运输、金融、管理、航空航天方面都有广泛的应用。 它的研究范围小到原子，大到宇宙，可以说在现实生活中 应用极为广泛。 传统的仿真方法是一个迭代过程，即针对实际系 统某一层次的特性（过程），抽象出一个模型，然后假 设态势（输入），进行试验，由试验者判读输出结果和 验证模型，根据判断的情况来修改模型和有关的参数。 如此迭代地进行，直到认为这个模型已满足试验者对 客观系统的某一层次的仿真目的为止。 模型对系统某一层次特性的抽象描述包括：系统的组成；各组成部分之间的静态、动态、逻辑关系；在某些输入条件下系统的输出响应等。根据系统模型状态变量变化的特征，又可把系统模型分为：连续系统模型——状态变量是连续变化的；离散（事件）系统模型——状态变化在离散时间点（一般是不确定的）上发生变化；混合型——上述两种的混合。 随着专门用于仿真的计算机——仿真机的出现，计算机仿真技术日趋成熟，现在已经趋于完善。随计算机技术的飞速发展，在仿真机中也出现了一批很有特色的仿真工作站、小巨机式的仿真机、巨型机式的仿真机。80年代初推出的一些仿真机，SYSTEM10和SYSTEM100就是这类仿真机的代表。 为了建立一个有效的仿真系统，一般都要经历建立模型、仿真实验、数据处理、分析验证等步骤。为了构成一个实用的较大规模的仿真系统，除仿真机外，还需配有控制和显示设备。 本文将主要从航空航天方面对计算机仿真模拟进行探讨。 航空技术是从上世纪60年代前苏联发射第一颗人造卫星开始，人类开始了对太空的探索。
系统建模与仿真项目驱动设计报告
系统建模与仿真项目驱动设计报告 学院：电气工程与自动化学院 专业班级：自动化143班 学号：2420142928 学生姓名：李荣 指导老师：杨国亮 时间：2016年6月10号
仿真技术是一门利用物理模型或数学模型模拟实际环境进行科学实验的技术，具有经济、可靠、实用、安全、灵活和可多次重复使用的优点。 本文中将使用Matlab软件实现一个简单的控制系统仿真演示，可实现对一些连续系统的数字仿真、连续系统按环节离散化的数字仿真、采样控制系统的数字仿真以及系统的根轨迹、伯德图、尼克尔斯图和奈氏图绘制。 本设计完成基本功能的实现，基于Matlab的虚拟实验仿真的建立和应用，培养了我们的兴趣，提高了我们的实践能力。 关键字：Matlab；系统数字仿真；根轨迹；伯德图。
第一章概述 (4) 1.1 设计目的 (4) 1.2 设计要求 (4) 1.3设计内容 (4) 第二章 Matlab简介 (6) 2.1 Matlab的功能特点 (6) 2.2 Matlab的基本操作 (6) 第三章控制系统仿真设计 (8) 3.1 控制系统的界面设计 (8) 3.2 控制系统的输入模型设计 (9) 3.3 欧拉法的Matlab实现 (12) 3.4 梯形法的Matlab实现 (14) 3.5 龙格-库塔法的Matlab实现 (15) 3.6 双线性变换法的Matlab实现 (16) 3.7 零阶保持器法的Matlab实现 (17) 3.8 一阶保持器法的Matlab实现 (18) 3.9 系统PID控制的Matlab实现 (19) 3.10 系统根轨迹的绘制 (21) 3.11系统伯德图的绘制 (22) 3.12系统尼克尔斯图的绘制 (23)
模拟仿真软件介绍
模拟仿真软件介绍 模拟仿真技术发展至今，用于不同领域、不同对象的模拟仿真软件林林总总，不可胜数，仅对机械产品设计开发而言，就有机构运动仿真软件，结构仿真软件，动力学仿真软件，加工过程仿真软件（如：切削加工过程仿真软件、装配过程仿真软件、铸造模腔充填过程仿真软件、压力成型过程仿真软件等），操作训练仿真软件，以及生产管理过程仿真软件，企业经营过程仿真软件等等。这里仅以一种微机平台上的三维机构动态仿真软件为例，介绍模拟仿真软件的结构和功能。 DDM（Dynamic Designer Motion）是DTI（Design Technology International）公司推出的、工作于AutoCAD和MDT平台上的微机全功能三维机构动态仿真软件，包含全部运动学和动力学分析的功能，主要由建模器、求解器和仿真结果演示器三大模块组成（见图1）。 1.DDM建模器的功能 1）设定单位制。 2）定义重力加速度的大小和方向。 3）可以AutoCAD三维实体或普通图素（如直线、圆、圆弧）定义运动零件。 4）可以定义零件质量特性：
图1 DDM仿真软件模块结 ①如果将三维实体定义为零件，可以自动获得其质量特性。 ②如果用其他图素定义零件，则可人工设定质量特性。 5）可以定义各种铰链铰链用于连接发生装配关系的各个零件，系统提供六种基本铰链和两种特殊铰链。 基本铰链： ①旋转铰——沿一根轴旋转。 ②平移铰——沿一根轴移动。 ③旋转滑动铰——沿一根轴旋转和移动。 ④平面铰——在一个平面内移动并可沿平面法线旋转。 ⑤球铰——以一点为球心旋转。 ⑥十字铰——沿两根垂直轴旋转。 特殊铰链：
电力系统建模及仿真课程设计
某某大学 《电力系统建模及仿真课程设计》总结报告 题目：基于MATLAB的电力系统短路故障仿真于分析 姓名 学号 院系 班级 指导教师
摘要：本次课程设计是结合《电力系统分析》的理论教学进行的一个实践课程。 电力系统短路故障，故障电流中必定有零序分量存在，零序分量可以用来判断故障的类型，故障的地点等，零序分量作为电力系统继电保护的一个重要分析量。运用Matlab电力系统仿真程序SimPowerSystems工具箱构建设计要求所给的电力系统模型，并在此基础上对电力系统多中故障进行仿真，仿真波形与理论分析结果相符，说明用Matlab对电力系统故障分析的有效性。实际中无法对故障进行实验，所以进行仿真实验可达到效果。 关键词：电力系统；仿真；短路故障；Matlab；SimPowerSystems Abstract: The course design is a combination of power system analysis of the theoretical teaching, practical courses. Power system short-circuit fault, the fault current must be zero sequence component exists, and zero-sequence component can be used to determine the fault type, fault location, the zero-sequence component as a critical analysis of power system protection. SimPowerSystems Toolbox building design requirements to the power system model using Matlab power system simulation program, and on this basis, the power system fault simulation, the simulation waveforms with the theoretical analysis results match, indicating that the power system fault analysis using Matlab effectiveness. Practice can not fault the experiment, the simulation can achieve the desired effect. Keywords: power system; simulation; failure; Matlab; SimPowerSystems - 1 - 目录 一、引言 ............................................ - 3 -
计算机模拟仿真实例
模拟仿真过程（400mm正方形钢板厚度为1mm中心有15半径为 1mm的圆形孔）。 （一）采用Delauney三角形网格划分建模 1.首先在软件中打开几何分网选项添加点（四点坐标分别为0 0 0,10 0 0,10 10 0,0 10 0），再添加 圆弧，以第一个点为圆心作出半径为1mm的四分之一圆，用直线连接点形成封闭图形。 2.选择自动分网预处理中的曲线布种子点，将分段数改为10并选择直线，再将分段数改为20并 选择圆弧。 3.打开自动分网中的平面实体，选择Delauney三角形网格划分并全选图形。 4.打开几何特性菜单栏，点击新建结构分析，在弹出的菜单中选择平面实体中的平面应力，输入厚 度参数（本例中为1），并在对象一栏中，点击添加单元并全选。 5.打开材料特性—新建—标准，填写泊松比、杨氏模量等参数。 6.打开边界条件—位移约束—x向位移，输入0并选择左侧一栏的单元。 7.重复操作使下方一栏的单元位移为0。 8.打开边界条件—单元边受力，选择上方一栏的单元边，输入压力为-10N，完成建模。 （二）采用前沿法网格划分建模 1.首先在软件中打开几何分网选项添加点（四点坐标分别为0 0 0,10 0 0,10 10 0,0 10 0），再添加 圆弧，以第一个点为圆心作出半径为1mm的四分之一圆，用直线连接点形成封闭图形。 2.选择自动分网预处理中的曲线布种子点，将分段数改为10并选择直线，再将分段数改为20并 选择圆弧。 3.打开自动分网中的平面实体，选择前沿法三角形网格划分并全选图形。 4.打开几何特性菜单栏，点击新建结构分析，在弹出的菜单中选择平面实体中的平面应力，输入厚 度参数（本例中为1），并在对象一栏中，点击添加单元并全选。 5.打开材料特性—新建—标准，填写泊松比、杨氏模量等参数。 6.打开边界条件—位移约束—x向位移，输入0并选择左侧一栏的单元。 7.重复操作使下方一栏的单元位移为0。 8.打开边界条件—单元边受力，选择上方一栏的单元边，输入压力为-10N，完成建模。
《生产物流系统建模和仿真》课程设计报告
《生产物流系统建模与仿真》课程设计 2012-2013学年度第一学期 姓名孙会芳 学号 099094090 班级工093 指导老师暴伟霍颖
目录 一、课程任务书 (3) 1.题 目............................................................... (3) 2.课程设计内容 (3) 3.课程设计要求 (4) 4.进度安排 (4) 5.参考文献 (4) 二、课程设计正文 (5) 1、题目 (5) 2、仿真模型建立 (5) （1）实体元素定义 (5) （2）元素可视化的设置 (6) （3）元素细节设计 (8) (4 ) 模型运行和数据.................................................................. . (10) （5）模型代码 (12) （6）模型改进 (16) 3.实验感想 (17)
三、参考文献 (18) 《生产物流系统建模与仿真》课程设计任务书 1. 题目 离散型流水作业线系统仿真 2. 课程设计内容 系统描述与系统参数： （1）一个流水加工生产线，不考虑其流程间的空间运输。 （2）两种工件A，B分别以正态分布和均匀分布的时间间隔进入系统，A进入队列Q1, B进入队列Q2，等待检验。（学号最后位数对应的仿真参数设置按照下表进行） （3）操作工人labor1对A进行检验，每件检验用时2分钟，操作工人labor2对B进行检验，每件检验用时2分钟。 （4）不合格的工件废弃，离开系统；合格的工件送往后续加工工序，A的合格率为65%，B的合格率为95%。 （5）工件A送往机器M1加工，如需等待，则在Q3队列中等待；B送往机器M2加工，如需等待，则在Q4队列中等待。 （6）A在机器M1上的加工时间为正态分布（5，1）分钟；B在机器M2上的加工时间为正态分布（8，1）分钟。
2018年高考仿真模拟物理试题新课标全国卷(一)
2018年高考仿真模拟物理试题新课标全国卷(一)
2018年高考仿真模拟试题(新课标全国卷) 物理(一) 第一部分选择题 一、选择题：共8小题，每题6分。在给出的四 个选项中，第1～5题只有一个符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1．如图所示是研究光电效应的电路图，阴极K 和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电极，如果用频率、强度不同的光分别照射阴极K，则下列关于实验现象的说法正确的是 A．电子从金属表面逸出的过程中需要克服金属的逸出功 B．当入射光的频率和强度一定时，光电流大小与A、K之间的电压成正比 C．保持入射光的强度不变，改变入射光的频率，遏止电压不变
为P，发电厂的输出电压为 1 U，升压变压器原、副线圈的匝数比为k∶1，输电线的电阻为R，若在发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变的情况下输电，则下列说法正确的是 A．升压变压器副线圈的电压为 1 kU B．输电线上损失的功率为2 2 2 1 k P R U C．降压变压器副线圈的负载减少时，发电厂的输出功率增大 D．仅将升压变压器原、副线圈的匝数比变 为k n ，输电线上损失的功率将变为原来的 1 n 4．双星系统是存在于宇宙中的一种稳定的天体 运动形式。如图所示，质量为M的恒星和质量为m的行星在万有引力作用下绕二者连线上的C点做匀速圆周运动。已知行星的轨道半径为a，引力常量为G，不考虑恒星和行星的大小以及其他天体的影响，则
A．恒星与C点间的距离为M a m B．恒星的运行速度为m GM M m a C．若行星与恒星间的距离增大，则它们的 运行周期减小 D．行星和恒星轨道半径的三次方和运行周期的平方成反比 5．如图所示的电路中，电源电动势为2 V，内 阻r=0.5 Ω，电阻 R=1.5 Ω，电阻2R=2 Ω，电 1 阻 R=3 Ω，滑动变阻器4R接入电路的阻值为 3 2 Ω，电容器的电容C=1.0 μF，电阻 R与电 3容器间的导线记为d，单刀双掷开关S与触点1连接，下列说法正确的是 A．如果仅将 R的滑片向上滑动，1R消耗的功 4 率减少 B．如果仅将4R的滑片向上滑动，电源的输出功率增加 C．如果仅将4R的滑片向上滑动，电容器两极板间的电势差减小
基于MATLAB的数字模拟仿真..
基于MATLAB的数字模拟仿真 摘要：本文阐述了计算机模拟仿真在解决实际问题时的重要性，并较为系统的介绍了使用计算机仿真的原理及方法。对于计算机模拟仿真的三大类方法：蒙特卡罗法、连续系统模拟和离散事件系统模拟，在本文中均给出了与之对应的实例及基于MATLAB模拟仿真的相关程序，并通过实例深入的分析了计算机模拟解决实际问题的优势及不足。 关键词：计算机模拟；仿真原理；数学模型；蒙特卡罗法；连续系统模拟；离散事件系统模拟 在实际问题中，我们通常会面对一些带随机因素的复杂系统，用分析方法建模常常需要作许多简化假设，这样进行处理过后的模型与我们面临的实际问题可能相差很远，以致求解得到答案根本无法应用，这时，计算机模拟几乎成为唯一的选择。本文通过对计算机模拟仿真进行系统地介绍，寻求利用模拟仿真来解决问题的一般方法，并深入探讨了这些方法的长处和不足。我们定义一些具有特定的功能、相互之间以一定的规律联系的对象所组成的总体为一个系统，模拟就是利用物理的、数学的模型以系统为问题解决对象，来类比、模仿现实系统及其演变过程，以寻求过程规律的一种方法。模拟的基本思想是建立一个实验的模型，这个模型包含所研究系统的主要特点，这样做的目的就是通过对这个实验模型的运行，获得所要研究系统的必要信息。另外，系统的运行离不开算法，仿真算法是将系统模型转换成仿真模型的一类算法，在数字仿真模型中起核心和关键作用。 1、所谓计算机仿真 计算机仿真是利用计算机对一个实际系统的结构和行为进行动态演示，以评价或预测该系统的行为效果。它是解决较复杂的实际问题的一条有效途径。针对一个确定的系统，根据运行的相似原理，利用计算机来逼真模仿研究对象（研究对象可以是真实的系统，也可以是设想中的系统），计算机仿真是将研究对象进行数学描述，建模编程，且在计算机中运行实现。 对比于物理模拟通常花费较大、周期较长，且在物理模型上改变系统结构和系数都较困难的诸多缺陷，计算机模拟不怕破坏、易修改、可重用，有更强的系统适应能力。但是计算机模拟也有缺陷，比如受限于系统建模技术，即系统数学模型不易建立、程序调试复杂等。 计算机仿真可以用于研制产品或设计系统的全过程中，包括方案论证、技术指标确定、设计分析、生产制造、试验测试、维护训练、故障处理等各个阶段。 2、计算机仿真的目的 对于一个系统，是否选择进行计算机模拟的问题，基于判断计算机模拟与非计算机模拟方法孰优孰劣的问题。归纳以下运用计算机模拟的情况： （1）在一个实际系统还没有建立起来之前，要对系统的行为或结果进行分析研究时，计算机仿真是一种行之有效的方法。 （2）在有些真实系统上做实验会影响系统的正常运行，这时进行计算机模拟就是为了避免给实际系统带来不必要的损失。如在生产中任意改变工艺参数可能会导致废品，在经济活动中随意将一个决策付诸行动可能会引起经济混乱。 （3）当人是系统的一部分时，他的行为往往会影响实验的效果，这时运用系统进行仿真研究，就是为了排除人的主观因素的影响。
系统建模与仿真设计报告一
设计一产生十种不同分布的独立的随机数 一、设计内容及要求 任务：产生十种不同分布的独立的随机数，并进行检验。 要求：对随机数进行的统计性检验包括频率检验、参数检验、独立性检验。 二、设计环境及工具 Windows7、MatlabR2010b 三、设计思想及方法 (1) 在对雷达系统进行仿真时，首当其冲的问题就是对电磁环境 的仿、真。其中无用的电磁信号包括三大类，即杂波、噪声和干扰，在模拟仿真时相比于有用的电磁信号也是不可或缺的。其所谓的仿真就是在已知随机变量的统计特性及其参数的情况下，研究如何在计算机上产生服从给定统计特性和参数的随机变量。 (2) 在雷达、导航、声呐、通信和电子对抗等系统中，应用最多 的概率统计模型还是正态分布或高斯分布、指数分布、瑞利分布、莱斯分布或广义瑞利分布、韦尔分布、对数-正态分布、m分布、拉普拉斯分布、复合k分布等。 (3) 在这些随机总体中畸形随机抽样，实际上都是以[0,1]区间上 的均匀分布随机总体为基础的。原则上讲，只要已知[0,1]区间上的均匀分布随机数序列，总可以通过某种方法(数学方法)来获得某已知分布的简单子样。只要给定的均匀分布随机数列满足均匀
且相互独立打的要求，经过严格的数学变换或者严格的数学方法，所产生的任何分布的简单子样都会满足具有相同总体分布和相互独立的要求。 四、设计过程及结果 本次设计的十种随机数包括均匀分布、高斯分布、指数分布、广 义指数分布、瑞利分布、广义瑞利分布、韦尔分布、拉普拉斯分布、柯西分布和2χ分布，使用Matlab 完成设计并给出具体的参数，代码附在最后。 1．均匀分布 已知随机变量ε在[0,1]区间上服从均匀分布，则有概率密度函数 1,01 ()0,x f x ≤≤?=?? 其他 其分布函数为 0,0F(),01 x x x x x
跨学科物理系统建模和仿真工具Simscape.
——跨学科物理系统建模和仿真工具 Simscape 是在 Simulink 基础上的扩展工具模块,用来建立多种不同类型物理系统的建模并进行仿真,例如由机械传动,机构,液压和电气元件构成的系统。Simscape 可以广泛应用于汽车业,航空业,国防和工业装备制造业。 Simscape 同SimMechanics , SimDriveline , SimHydraulics 和 SimPowerSystems 一起,可以支持复杂的不同类型(多学科物理系统混合 建模和仿真。 ?使用统一环境实现多种类型物理系统建模和仿真, 包括机械, 电气和液压系统; ?使用基本物理建模单元构造模型, 并提供了建模所需的模块库和相关简单数学运算单元; ?用户可自己指定参数和变量的单位,模块内部自动实行单位转换和匹配; ?具有连接不同类型物理系统的桥接模块; ?具备扩展产品所建模型的全权仿真和受限编辑功能, 单独运行仿真时无需SimMechannics , SimDriveline 和 SimHydraulics 的产品使用许可。强大功能
在 Simscape 的环境中,用户的建模过程如同装配真实的物理系统。 Simscape 采用物理拓扑网络方式构建模型:每一个建模模块都对应一个实际的物理元器件,例如油泵、马达或者运算放大器;模块之间的连接线代表元件之间装配和能量传递关系。这种建模方式直观的表现出物理系统的组成结构, 而不是用晦涩的数学方程。Simscape 根据模型所表达的系统组成关系, 自动构造出可以计算系统动态特性的数学方程。这些方程可同其他 Simulink 模型一起结合运算。 Simscape 的建模库提供超过 24个电气建模单元, 15个液压建模单元, 23个机械建模单元;这些单元之间可以互相连接,联合建模。这些基本的单元也可以组合起来,构造更加复杂的器件模型。 Simscape 模型中的 Sensor 模块用来测量机械量(力 /力矩,速度,液压量 (压力,流量或电气量(电压,电流,测量输出的信号量可以输出给标准的 Simulink 模块处理。 而 Source 模块能够将标准的 Simulink 信号转换成同等量值的上述物理信号。Sensor 和 Source 模块的使用将 Simulink 控制算法模型同 Simscape 物理网络拓扑模型有机的结合起来, 可实现闭环控制算法开发。 Simscape 的基础建模单元库支持从基本的建模单元组合定制模型元件。?机械系统建模
三维人体动态计算机模拟及仿真系统
三维人体动态计算机模拟及仿真系统 (一) LifeMOD生物力学数字仿真软件 1. 简介 LifeMOD 生物力学数字仿真软件是在 MSC.ADAMS 基础上,进行二次开发，用以研究人体生物力学特征的数字仿真软件，是当今最先进、最完整的人体仿真软件。LifeMOD 生物力学数字仿真软件可用于建立任何生物系统的生物力学模型。这种仿真技术可使研究人员建立各种各样的人体生物力学模型，模拟和仿真人体的运动，并深入地了解人体动作背后的力学特性以及动作技能控制规律。鉴于LifeMOD 生物力学数字仿真软件的强大功能，它成功地应用于生物力学、工程学、康复医学等多个领域。 2. 厂商 美国BRG(Biomechanics Research Group)公司具有超过20年的与世界顶级研究机构和商业机构的成功合作历史，包括体育器材生产商、整形外科、人体损伤研究机构、高校和研究院所、政府机构、医疗器械生产商以及空间技术研究机构，在生物力学、工程学、康复医学等许多行业中有卓越的名誉。 3. 型号 LifeMOD 2008.0.0 4. 功能 LifeMOD 生物力学数字仿真软件的功能强大、先进而且普遍适用。 LifeMOD 生物力学数字仿真软件可用于建立任何生物系统的生物力学模型。这种仿真技术可使研究人员建立各种各样的人体生物力学模型；这些模型既能够再现现实的人体运动，也能够按照研究者的意愿预测非现实的人体运动；通过人体动作的模拟和仿真，计算出人体在运动过程中的运动学和动力学数据，从而使研究者能够深入地了解人体动作背后的力学特性以及动作技能控制规律。 在体育领域，利用LifeMOD的个性化建模和强大的计算能力，不但可以将运动员的比赛和训练情况进行再现并分析运动学、动力学特征，而且能够根据运动员各自的生理特征来进行不同情况的仿真，进行优化分析，进而达到优化运动员技术的目的，从而指导和帮助运动训练。 5. 软件特性 LifeMOD 生物力学数字仿真软件是创建成熟、可信的人体模型的工具。它具有以下特性： ● 快速生成人体模型。能在不到一分钟的时间里完成人体模型的创建。● 完整的骨骼/皮肤/肌肉模型。具有骨骼、皮肤、肌肉的人体模型与受试 对象是成比例的。 ● 可根据研究需要，建立不同精度的人体模型。（简单的是19环节18关
生产系统建模与仿真课程设计
1. 设计分析 1.1问题描述 系统由四台加工中心、五个托盘和装夹工具、一套搬运轨道和小车、一个 工件装夹区组成，其布局如图1所示。系统所包含的主要时间类别及大致时间 如下： (1) 工件安装时间。是指待加工工件装夹并固定在托盘上的时间，由于模具工 件均为长方体，因此，该时间比较稳定，大约 2mi ns 左右。 (2) 小车等待时间。工件安装完成后，如机床都在工作状态，则小车需等待有 机床完成 工作后，开始运出待加工工件。该等待时间不是固定的值，需要计算 得出。 (3) 机床等待时间。当有多个机床处于空置状态时，由于运输容量的限制，有 的机床就 处于空置等待状态，该状态所经历的时间，就是该机床的等待时间。 (4) 工件运出时间。将已安装好工件的托盘，从安装区运出至数控设备。大约 2mi ns 。 (5) 更换托盘时间。将设备上装载已加工好的零件的托盘与小车上装载待加工 工件的托 盘进行更换。大约需要1min 。 (6) 工件运回时间。更换托盘后，将载有已加工好的工件的托盘运回安装区， 并卸载。 大约需要3mins 。 图1系统布局图 1.2设计内容 1任务队列如表1所示，计算该队列条件下的任务总完成时间、四台设备各自 的设备等待 搬运 轨道 小车
时间，绘制四台设备的工序图。 2对任务队列进行排序优化，阐述优化的思路和方法，计算优化后的任务总完成时间、四台设备各自的设备等待时间，绘制四台设备的工序图。 表1设计案例参数表（单位：分钟） 1.3设计中的主要因素及系统分析 在本次的设计条件中，系统中共有20个任务，每个任务的加工时间是不相等的，而且只有一套运输设备，各个设备的功能完全一致。所以制约的加工的最大因素便是运输的制约。按照原始的顺序，进行加工，画出原始工序图。 再对原始任务工序图进行分析，并数据计算。计算出20个任务的总加工时间, 各个设备的等待时间，小车的等待时间。分析我们所得的数据结果，找出制约整个工序的主要问题所在，并进行改善。 在这个系统中共有20个加工时间各不相同的任务，按照顺序移动的方式来进行加工。在分析之前我们需先进行以下假设： （1）加工开始前，五个托盘分别位于四台加工中心及装夹区； （2）小车运出至每台加工中心的时间相等，运回至每台加工中心的时间也 相等。 （3）系统运行中不会出现故障等影响加工时间的意外 （4）小车一次只能进行一次托盘更换，最多只能运回一个工件，也最多只能运出
军事上的模拟仿真技术
军事上的模拟仿真技术 ● 李大光 2006年12月04日15:13 【字号 大 中 小】【留言】【论坛】【打印】【关闭】 自从我国东汉名将马援 积米为山筹划山地进攻，古 希腊数学家阿基米德在沙盘 上作几何图形推演城市防 御，人们开始用模拟分析的 方法寻找打开战争的“黑 箱”。从20世纪90年代初起， 美国率先大量将虚拟现实技 术用于军事领域。在1995 年10月为解决波黑冲突的 “代顿谈判”中，美国成功地运用计算机虚拟现实技术，让参加谈判的穆、克、塞三方领导人在计算机和大屏幕前，通过计算机虚拟演示，形象地显示了继续角逐的后果，迫使他们都不得不放弃了各自的方案，结果三方只好按照美国制定的方案达成协议。 部队训练仿真模拟 训练仿真模拟是一种物理模拟技术的应用，它主要是通过模拟实车、实兵或实战环境，来培养单兵或小范围作战编组的作战技能，如目前使用较多的驾驶模拟仿真系统、多用途复合激光作战仿真系统等。这些仿真系统的准确性和逼真性得到了很大的提高，图像的仿真程度也已经与实物、实景相差无几。特别是训练仿真系统具有在危险小、消耗低的条件下训练出较强作战技能的部队的特点，因此受到世界各国军队的极大重视。 通过在模拟实
验室里进行训练，可使部队不需进行实际操作就能理解现代战争的概念和流程，士兵在战前就可确切知道他要完成什么样的任务，从而提高了完成任务的能力和增强了完成任务的信心，而且，分散在各地的部队不需集中就能通过模拟器材一起训练。从排到营的机械化分队可演练协同作战，攻击机可演练从不同基地起飞执行同一任务，舰只可演练相互间的配合和策应，特种作战部队可反复演练预定作战任务中的每个细节。此外，仿真模拟演练可在一定程度上代替大规模实兵演习，节省大笔经费。 在部队训练方面，模拟仿真技术同样大有用武之地。目前，外军的“虚拟现实”训练技术已发展到相当水平。美国陆军到上世纪80年代末，训练士兵还是采用野战训练和模拟训练两种方法。野战训练的主要问题是燃料、弹药消耗大，场地、安全都有困难，组织大规模演习费时又费力；模拟训练，所用的模拟器可能比它所模拟的真实装备还要贵。为了解决部队训练问题，美国国防部高级研究计划局l983年开始实施模拟器联网计划，把分散在各地的训练器用计算机联成网络，形成分布式交互仿真，实现异地联通与互操作。 美军已研制的虚拟现实模拟系统可以在视觉、听觉和触觉等方面逼真地显现未来战争可能出现的各种情况，可以使没有打过仗的指挥官身临其境般地体验战争，可以使驻扎在世界各地的部队通过互联网络同时演练同一想定，可以在同一模拟系统上演练在不同国家、不同地形、不同气候、不同作战对象的各种战争行动。如美海军陆战队的模拟网络可将分布在全球执行各种任务的陆战队特遣队司令部连接起来。一支远征部队陆战营可与4800公里之外的另一支远征部队的团级司令部进行诸军兵种联合演练。在美国肯塔基州克斯堡的乘车作战实验室里，坦克驾驶员不必离开房间，就可操纵“艾布拉姆斯”坦克模拟器穿森林，过雪地，开上一节列车。驾驶员甚至能感受到实战环境中的声音、气味和碰撞。使用这种模拟器，可使受训者在一小时内获得比6个月实车驾驶还要多的经验。据报道，美军在海湾战争前的临战作战训练中，美军飞机、坦克、装甲车辆均使用了模拟器材，只有一名飞行员在训练中打了实弹。以往坦克打一发实弹需要花费1800美元，而用模拟器材训练即可大大节约武器装备的磨损和弹药消耗，还可保证人身安全。
KA2003-PSP配电网物理仿真系统
KA2003-PSP配电网物理仿真系统 系统简介 配电网的新一轮变革和发展需要先进的配网自动化设备支撑。配电网由传统型向智能化转型升级，促使配网装备从传统的被动式、静态型转变为主动式、动态型，而电力电子、物联网、新材料等电力技术进步则促成了配电网设备逐步向智能化、电力电子化、一二次融合等方向发展。这使得传统在静态、空载条件下开展的电气试验研究仅能作为配网设备的最基本评价方法，而不能有效的反映其整体动态性能，许多新型配网设备在缺乏检测试验验证的情况下就投入试点应用，给现场运维和运行安全带来负担和隐患。 综上述研究需求，搭建智能配电网新技术研究与应用实验室，利用物理模拟开展配电网动态模拟试验研究，充分发挥动态模拟物理平台的优势，可以开展深层次设备到系统测试及策略研究，能承担与之相关的国家科技计划课题，研究内容涵盖复杂网架结构的智能配电网的各种建设方案。 系统特点 ?网架结构 采用物理模拟方式，按特性一致原则进行配置，实现复杂配电系统的真实模拟，包括但不限于多种中性点接地方式，多种网架结构及线路，各种故障反演及重现。 ?柔性配电
通过在联络开关位置配置智能柔性开关，研究闭环运行的柔性配电网特性及保护方式。 ?分布式电源 在低压配电网接入风电、光伏发电、储能等真实物理设备，针对大比例分布式电源接入情况下，能源主动监测及主动调配机制，配网故障状态和馈线自动化保护的分析，分布式协调优化策略数据提取分析。 ?直流配电网 在低压配电网中配置“AC/DC双向整流器”，组成直流配电网，并配置直流充电桩、光伏发电等设备，形成完整的直流微网系统，提供直流配电网的研究。 ?主从配电网 通过微电网能源管理系统覆盖微网发电、储能、能量转换、供配电及整体调度的各个环节，实现对微网全方位的监测监控管理，研究微电网与主网的能量交互关系，进行电能路由器系统的针对性研究和开发。 ?其他 预留扩展接口，便于扩展，可针对配电网的新理论、新技术、新思路进行验证和研究。如针对分布式电源、新型负荷大量接入情况，引起的配电网传统继电保护适应性不足、运行风险辨识及故障检测能力缺乏等问题，可进行专题研究。 “科研、测试、支撑、培训” 01配电网网架重构平台 不同中性点接地方式下，网架结构重组。支持架空线路、电缆线路、混合线路，标准网架结构优化 02控制策略分析平台 配电网架构体系分析，分布式电源（风、光、储）并入配电网运行控制，配电网FA策略分析决策 03大数据提取支撑平台
系统建模与仿真
系统建模仿真技术的历史现状和发展趋势分析 工程133 胡浩3130212026 【摘要】：经过半个多世纪的发展,仿真技术已经成为对人类社会发展进步具有重要影响的一门综合性技术学科。本文对建模与仿真技术发展趋势作了较全面分析。仿真建模方法更加丰富,更加需要仿真模型具有互操作性和可重用性,仿真建模VVA与可信度评估成为仿真建模发展的重要支柱;仿真体系结构逐渐形成标准,仿真系统层次化、网络化已成为现实,仿真网格将是下一个重要发展方向;仿真应用领域 更加丰富,向复杂系统科学领域发展,并将更加贴近人们的生活。 工程系统的仿真，起源于自动控制技术领域。从最初的简单电子、机械系统，逐步发展到今天涵盖机、电、液、热、气、电、磁等各个专业领域，并且在控制器和执行机构两个方向上飞速发展。 控制器的仿真软件，在研究控制策略、控制算法、控制系统的品质方面提供了强大的支持。随着执行机构技术的发展，机、电、液、热、气、磁等驱动技术的进步，以高可靠性、高精度、高反应速度和稳定性为代表的先进特征，将工程系统的执行品质提升到了前所未有的水平。相对控制器本身的发展，凭借新的加工制造技术的支持，执行机构技术的发展更加富于创新和挑战，而对于设计、制造和维护高性能执行机构，以及构建一个包括控制器和执行机构的完整的自动化系统也提出了更高的要求。 AMESIM软件正是能够提供平台级仿真技术的工具。从根据用户需求，提供液压、机械、气动等设计分析到复杂系统的全系统分析，
到引领协同仿真技术的发展方向，AMESIM的发展轨迹和方向代表了工程系统仿真技术的发展历程和趋势。 一、系统仿真技术发展的现状 工程系统仿真作为虚拟设计技术的一部分，与控制仿真、视景仿真、结构和流体计算仿真、多物理场以及虚拟布置和装配维修等技术一起，在贯穿产品的设计、制造和运行维护改进乃至退役的全寿命周期技术活动中，发挥着重要的作用，同时也在满足越来越高和越来越复杂的要求。因此，工程系统仿真技术也就迅速地发展到了协同仿真阶段。其主要特征表现为： 1、控制器和被控对象的联合仿真：MATLAB＋AMESIM，可以覆盖整个自动控制系统的全部要求。 2、被控对象的多学科、跨专业的联合仿真：AMESIM＋机构动力学＋CFD＋THERMAL＋电磁分析 3、实时仿真技术 实时仿真技术是由仿真软件与仿真机等半实物仿真系统联合实现的，通过物理系统的实时模型来测试成型或者硬件控制器。 4、集成进设计平台 现代研发制造单位，尤其是设计研发和制造一体化的大型单位，引进PDM/PLM系统已经成为信息化建设的潮流。在复杂的数据管理流程中，系统仿真作为CAE工作的一部分，被要求嵌入流程，与上下游工具配合。