动态系统的建模与仿真（第3版）

本书以建模与仿真为主题，主要探索动态系统行为建模仿真的相关问题，其目的是阐述建模与仿真基本概念、原理及方法，在一些典型案例中加以应用，同时在每一章结尾为读者提供相关练习题。本书正文内容一共为四个部分12章：第一部分为基本原理（共2章）、第二部分为离散事件动态系统（DEDS）建模与仿真（共5章）、第三部分为连续时间动态系统（CTDS）建模与仿真（共2章）、第四部分为仿真优化（第三版新增内容，共3章）。全书强调建模与仿真在离散事件和连续时间域的重要区别，重点研究离散事件动态系统DEDS建模与仿真，包括随机行为与建模、概念模型框架、仿真模型开发、活动对象世界观、概念模型到仿真模型的转换等方面的内容。

唐见兵，国防科技大学系统工程学院军事建模与仿真系副教授。主持航天重点基金项目“突防效能评估系统可信度评估方法研究”及湖南省自然科学基金项目“复杂系统建模与仿真可信性研究”等，正在参与国家军民融合项目“XXX仿真平台军民融合工程”，负责某个方向的研制及测试认证研究工作。

第一部分 基本原理第1章 概述1.1开篇语1.2 建模与仿真的作用1.3 模型的本质1.4 实例项目（全面服务加气站）1.5 建模与仿真范式是否有缺点1.6 蒙特卡洛仿真1.7 模拟器1.8 历史回顾1.9 练习题第2章 建模与仿真基本原理2.1 关于模型的一些思考2.2 原理探索2.2.1 观测间隔2.2.2 实体及其交互2.2.3 数据需求2.2.4 常数和参数2.2.5 时间和其他变量2.2.6 实例：弹跳球2.3 建模与仿真过程2.3.1 问题描述2.3.2 项目目标2.3.3 概念模型2.3.4 仿真模型2.3.5 仿真程序2.3.6 运行阶段2.4 校核与验证2.5 质量保证2.5.1 文档2.5.2 程序开发标准2.5.3 测试2.5.4 实验设计2.5.5 结果的呈现解释2.6 动态模型概貌2.6.1 确定性和随机性2.6.2 离散和连续2.6.3 线性和非线性2.7 练习题第二部分DEDS建模与仿真第3章 DEDS随机行为与建模3.1 DEDS模型的随机性3.2 DEDS特定变量3.2.1 随机变量和RVVs3.2.2 实体及其属性3.2.3 离散时间变量3.3 输入3.3.1 外部输入建模3.3.2 内部输入建模3.4 输出3.5 DEDS建模与仿真研究3.6 数据建模3.6.1 使用收集的数据定义数据模型3.6.2 收集的数据是否属于齐次随机过程3.6.3 数据分布拟合3.6.4 经验分布3.6.5 无数据的数据建模3.7 模拟随机行为3.7.1 随机数生成3.7.2 随机变量生成第4章 DEDS概念建模框架4.1 引言4.1.1 结构和行为需求探索4.1.2 ABCmod框架组成概述4.2 ABCmod概念模型的基本特征4.2.1 模型结构4.2.2 模型行为4.3 ABCmod框架中的概念建模4.3.1 项目目标：参数、实验和输出4.3.2 高层级ABCmod概念模型4.3.3 详细的ABCmod概念模型4.4 ABCmod概念建模实例：概览4.5 练习题第5章 DEDS仿真模型开发5.1 构建仿真模型5.2 传统世界观5.2.1 活动扫描世界观5.2.2 事件调度世界观5.2.3 三段世界观5.2.4 面向过程世界观5.3 将ABCmod概念模型转换为三阶段仿真模型5.4 将ABCmod概念模型转换为面向过程仿真模型5.4.1 面向过程仿真模型5.4.2 GPSS简介5.4.3 基于ABCmod概念模型开发GPSS仿真模型5.5 练习题第6章 DEDS活动对象世界观6.1 构建面向对象编程范式6.2 基于活动对象世界观执行ABCmod概念模型6.2.1 概述6.2.2 运行和时间推进算法6.3 ABSmodJ6.3.1 AOSimulationModel类6.3.2 ABCmod结构组件等效6.3.3 ABCmod流程等效6.3.4 行为对象6.3.5 引导和评估先决条件6.3.6 输出6.3.7 总结6.4 活动对象仿真模型实例6.4.1 Kojo’s Kitchen6.4.2 Port第2版：选择特征6. 4.3 使用带scope=Many[N]实体类的优势6.5 总结6.6 练习题第7章 实验与输出分析7.1 问题介绍7.2 有界范围研究7.2.1 点估计7.2.2 区间估计7.2.3 Kojo’s Kitchen项目输出分析7.3 稳态研究7.3.1 预热时段确定7.3.2 结果收集与分析7.3.3 港口项目的实验与数据分析（第1版）7.4 备选方案比较7.4.1两种备选方案比较7.4.2三个或多个备选方案比较7.5 实验设计7.5.1 引言7.5.2 实验设计（DoE）方法实例7.6 练习题第三部分CTDS建模与仿真第8章 连续时间动态系统建模8.1 引言8.2 一些CTDS概念模型实例8.2.1 简单电路8.2.2 汽车悬挂系统8.2.3 液位控制8.2.4 种群动态8.3 案例研究：安全弹射轨迹8.4 状态空间表示8.4.1 规范形式8.4.2 转换过程第9章 使用CTDS模型仿真9.1 数值求解过程简介9.1.1 初值问题9.1.2 IVP的存在性定理9.1.3 什么是IVP的数值解9.1.4 两种基本方法的比较9.2 几类求解方法9.2.1 龙格-库塔（Runge-Kutta）法9.2.2 线性多步法9.3 变步长过程9.4 需要特别关注的情况9.4.1 稳定性9.4.2 刚度9.4.3 中断9.4.4 结束语9.5 CTDS仿真软件的选项与选择9.6安全弹射轨迹项目重新研究9.7 练习题第四部分 仿真优化第10章 最优化概述10.1 简介10.2 无约束极小化方法10.2.1 梯度依赖法10.2.2 启发式方法10.3 练习题第11章 CTDS领域的仿真优化11.1 引言11.2 问题描述11.3 标准函数的一些表示形式11.4 使用梯度相关方法11.5 在最优控制中的应用11.6 处理计算开销11.7 练习题第12章 DEDS领域的仿真优化12.1 引言12.2 问题描述12.3 搜索策略简介12.4 案例研究（ACME制造）12.4.1 问题概述12.4.2实验附件1: ABCmod在建模与仿真项目中的应用附件2：概率与统计学基础知识附件3: GPSS入门附件4: MATLAB入门