【摘要】： 仿真可信性是建模與仿真中迫切需要研究的關(guān)鍵問題之一,而VVA是提高仿真可信度的基本途徑。數(shù)學(xué)仿真模型與系統(tǒng)是一般仿真系統(tǒng)的重要組成部分,對(duì)數(shù)學(xué)仿真模型與系統(tǒng)進(jìn)行VVA和可信性評(píng)估具有重要意義。本文針對(duì)數(shù)學(xué)仿真系統(tǒng)的特點(diǎn)和可信性評(píng)估要求,對(duì)其可信性進(jìn)行了理論分析和應(yīng)用研究。 首先,簡(jiǎn)要介紹了數(shù)學(xué)仿真模型的建立過程、方法及基本原則,從數(shù)學(xué)模型和仿真程序兩個(gè)方面對(duì)數(shù)學(xué)仿真模型的校核進(jìn)行了研究。提出了數(shù)學(xué)仿真模型校核的主要目標(biāo)及校核方法,并針對(duì)數(shù)學(xué)仿真模型的建立過程,提出了相應(yīng)的校核過程。 接著,研究了數(shù)學(xué)仿真模型的驗(yàn)證方法及工具。針對(duì)數(shù)學(xué)仿真模型的實(shí)際特點(diǎn),對(duì)數(shù)學(xué)仿真模型驗(yàn)證方法的特點(diǎn)及適用性進(jìn)行了分析和比較。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)和開發(fā)了數(shù)學(xué)仿真模型驗(yàn)證工具,以輔助和指導(dǎo)實(shí)際中的模型驗(yàn)證工作,實(shí)現(xiàn)模型驗(yàn)證的規(guī)范化和自動(dòng)化。 然后,從定性和定量?jī)煞矫鎸?duì)系統(tǒng)可信度評(píng)估的方法展開研究。先是研究了可信度綜合評(píng)估方法,歸納總結(jié)了層次分析法、模糊綜合評(píng)判法等常用的評(píng)估方法,并對(duì)其應(yīng)用做了比較分析;再是設(shè)計(jì)和開發(fā)了可信度綜合評(píng)估軟件,更好地輔助和指導(dǎo)實(shí)際中的可信度綜合評(píng)估工作。 最后,把上面研究的理論方法和軟件工具應(yīng)用到XXX模擬測(cè)試系統(tǒng)數(shù)學(xué)仿真分系統(tǒng)的可信度評(píng)估中。在分析了數(shù)學(xué)仿真分系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,選用合適的方法對(duì)其進(jìn)行校核和驗(yàn)證,給出了分析其綜合可信度的評(píng)估結(jié)果,并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。
【學(xué)位授予單位】：國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號(hào)】：TP391.9
【圖文】：

三項(xiàng)基本活動(dòng)是：建立數(shù)學(xué)模型（或稱數(shù)學(xué)建模、一次建模）、建立仿真程序（又稱仿真建模、二次建模）和仿真試驗(yàn)，它們之間的關(guān)系如圖 2.1 所示。圖2.1 數(shù)學(xué)仿真三要素與三項(xiàng)活動(dòng)的關(guān)系 圖2.2 一次建模流程由圖2.1可知，要想使數(shù)學(xué)仿真模型具有滿意的可信性，必須要在一次建模和二次建模的過程中進(jìn)行VV&A，也就是要對(duì)數(shù)學(xué)模型和仿真程序進(jìn)行VV&A。因此，數(shù)學(xué)仿真模型的可信性建立在數(shù)學(xué)模型與仿真程序的可信性基礎(chǔ)之上。數(shù)學(xué)模型用數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的形式來反映實(shí)際系統(tǒng)的行為特性，是數(shù)學(xué)仿真的基礎(chǔ)，通過對(duì)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型的研究可以揭示系統(tǒng)的內(nèi)在運(yùn)動(dòng)和系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。要想保證數(shù)學(xué)模型的可信性，必須在一次建模的全過程中進(jìn)行校核。一次建模的過程大體上可分為五個(gè)步驟，即建模準(zhǔn)備、模型假設(shè)、建立模型、模型求解及模型分析，其流程如圖2.2所示。只有在確認(rèn)數(shù)學(xué)模型可信之后，才可以將數(shù)學(xué)模型變換為仿真程序，從而在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行解算或試驗(yàn)。將數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)換成可用的仿真程序

通過對(duì)程序內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分析、檢測(cè)來尋找問題的又稱結(jié)構(gòu)測(cè)試；通過軟件的外部表現(xiàn)來發(fā)現(xiàn)其缺陷和錯(cuò)誤的測(cè)稱功能測(cè)試。白盒測(cè)試檢查所有的結(jié)構(gòu)及路徑是否正確，以及說明的規(guī)定正常進(jìn)行，測(cè)試方法通常有邏輯覆蓋、路徑覆蓋及程序界面處進(jìn)行測(cè)試，檢查程序是否按照需求規(guī)格說明書的規(guī)包括等價(jià)類劃分、錯(cuò)誤推測(cè)、邊界值分析、因果圖等。校核方法的分類如圖 2.4 所示。

若數(shù)學(xué)仿真模型的輸出結(jié)果為時(shí)序數(shù)據(jù)，誤差分析模塊即可對(duì)時(shí)序數(shù)據(jù)的誤差序列進(jìn)行范數(shù)計(jì)算，同時(shí)要求數(shù)據(jù)具有相同的采樣范圍和間隔，因此一般要求先預(yù)處理。在數(shù)學(xué)仿真模型驗(yàn)證工具中，有 4 種可選擇的典型范數(shù)。包括：均方誤差∑=NnneN121平方和誤差∑=Nnne12規(guī)一化平方和誤差∑= N nnnxe12最大誤差max()ne其中 ne、 nx、 ny分別為誤差、仿真和實(shí)驗(yàn)序列。誤差分析模塊調(diào)用界面如圖 3.3 所示。

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本文編號(hào)：2806382