仿真软件

通用模拟包分为两类：离散事件模拟和连续模拟。离散事件模拟被用来模拟统计事件，例如顾客在银行排队。通过将到达概率与观察到的行为进行适当的关联，这个模型可以确定最佳队列计数，从而将队列等待时间保持在指定水平。连续模拟器用于模拟各种物理现象，如弹道轨迹、人体呼吸、电机响应、射频数据通信、汽轮机发电等。在初始系统设计，仿真可以优化组件选择和控制器增益，以及在基于模型的设计系统中生成嵌入式控制代码。连续模拟的实时操作用于操作员培训和离线控制器调整。

著名的仿真方法主要有四种:事件调度法、活动扫描法、进程交互法和三阶段法，相比之下，可以注意到以下几点：

事件调度方法比较简单，只有两个阶段，因此没有Cs和Bs，这使得程序运行更快，因为没有扫描条件nal事件。也正是这些优点又同时给这个方法带来了某些不足之处，因为只有两个阶段，然后所有事件混在一起(没有Bs和Cs)，致使该方法耗费甚大，这意味着这种方法很难再进一步提高(Pidd，1998)。活动扫描方法也比三阶段方法简单，因为它没有日程要求，并且支持简约的建模。然而，这种方法比三阶段法慢得多，因为它将所有活动都视为有条件的。另一方面，其执行过程分为两个阶段。通常这种方法与三阶段方法相混淆(Pidd，1998)。进程交互法”具有两个共同的优势；首先，他们都避免了运行缓慢的程序。第二，它们都不需要思考事件所有可能的逻辑后果”(Pidd，1998)。然而，正如(Pidd，1998)所声称的，这种方法存在死锁(DEADLOCK)问题，但是这种方法对新手建模者非常有吸引力。尽管如此，Schriber和他的同事们在2003年表示“流程交互只有精英群体才能理解，普通程序员无法理解”。 他们又说:事实上多线程应用程序在计算机科学课上被讨论过，但很少在更广泛的社区中使用”。这表明过程交互的实现非常困难。在前面的引用中，明显的矛盾是由于进程交互方法和事务处理流方法(Transaction_flow approach)之间的混淆。要理解事务处理流起源的完整概念，最好的表述是由Schriber等人，在2003年提出的:它最早源自于戈登发明的模拟器。戈登的事务处理流概念就是一种巧妙伪装的过程交互形式，它将这种交互方法置于普通用户的掌握之中。戈登做了有史以来最伟大的包装工作，他设计了一组构建模块，可以组合在一起构建一个流程图，以图形方式描述系统的操作原理。在这种建模模式下，各种元素通过系统的流是显而易见的，这是整个方法的焦点。三阶段方法允许“模拟并行性，同时避免死锁” 现象(Pidd和Cassel，1998)。然而，三阶段必须完整扫描时间表以绑定所有的活动，然后再完整扫描所有使其变慢的有条件的活动。然而，许多人放弃了花在解决死锁问题上的时间。事实上，三阶段法在分布式系统中使用，无论是在操作系统、数据库等方面，都使用了三级段法，只是其名称各不相同。

电子模拟软件利用数学模型来复制实际电子设备或电路的行为。从本质上来讲，它就是一个计算机程序，该程序将计算机转换成一个功能齐全的电子实验室。电子模拟器集成了原理图编辑器、SPICE模拟器和屏幕波形，使“假设”场景变得简单和即时。通过在实际构建之前模拟电路的行为，极大地提高了效率，并为电子电路设计的行为和稳定性提供了参考见解。大多数模拟器使用SPICE引擎来模拟类似物、数字和混合模数(A/D)电路，以获得出色的功率和精度。它们通常还包含大量的模型和设备库。虽然这些模拟器通常具有印刷电路板PCB)输出能力，但它们对于电路的设计和测试并不重要，而电路设计和测试是电子电路模拟的主要应用场景。

虽然有严格的类似物电子电路模拟器 ^[3] 包括类比模拟和事件驱动的数字模拟能力^[4]这也被称为混合模式模拟器。^[5] 它意味着任何模拟都可能包含类比模拟、事件驱动型模拟(数字或采样数据)或两者结合的组件。整个混合信号分析可以由一个集成原理图驱动。在混合模式模拟器中，所有的数字模型都能提供精确的传播时间和上升/下降时间延迟的规范说明。

混合模式模拟器提供的事件驱动算法是通用的，支持非数字类型的数据。例如，各种元素都可以使用实数或整数值来模拟数字信号处理器(DSP)功能或采样数据滤波器。因为事件驱动算法比标准SPICE矩阵求解算法更快，所以使用事件驱动模型代替类比模拟模型，仿真时间大大缩短。^[6]

混合模式模拟在三个级别上处理，(1)使用时序模型和内置12或16状态数字逻辑模拟器的原始数字元件，(2)使用集成电路的实际晶体管拓扑的子电路模型，最后，(3)使用内嵌布尔逻辑表达式。

精确表示主要用于分析传输线和信号完整性的问题，其中需要仔细检查集成电路的输入/输出(I/O)特性。布尔逻辑表达式是无延迟函数，用于在类比模拟环境中提供有效的逻辑信号处理。这两种建模技术都使用SPICE来解决问题，而第三种方法，数字原语(digital primitives)，则使用混合模式功能。每种方法都各有其优点和应用范围。事实上，许多模拟(特别是那些使用模数转换器技术的)都需要将所有三种方法结合起来一起使用。仅使用单一的一种方法是不够的。

为了正确理解可编程逻辑控制器(PLC)的操作原理，需要花费相当多的时间对PLC程序进行编程、测试和调试。可编程逻辑控制器系统(PLC)本来就很昂贵，因故停机通常会带来巨大损失。此外，如果可编程控制器(PLC) 的编程不适当，可能会导致生产力降低，并使生产环境产生危险。可编程逻辑控制器(PLC)仿真软件是理解和学习可编程逻辑控制器(PLC)的一个很有价值的工具，并使这些新的知识得到不断更新。^[7] 可编程逻辑控制器(PLC)仿真为用户提供了使用基于标签的格式编写、编辑和调试程序的能力。许多最流行的可编程逻辑控制器(PLC) 都使用各种标签，这是一种功能强大的PLC编程方法，当然也更复杂。可编程控制器(PLC)仿真将基于标签的梯形逻辑程序与三维交互式动画技术相结合，以增强用户的学习体验。^[8] 这些交互式动画包括交通灯、批处理和装瓶线。^[9]

通过使用可编程逻辑控制器(PLC)仿真，可编程逻辑控制器(PLC)编程人员可以自由尝试改变梯形逻辑指令和程序的所有“假设”场景，然后重新运行仿真，看看这些变化将如何影响可编程逻辑控制器(PLC)的操作和性能。这种类型的测试通常不可能使用硬连线连接PLC来进行，因为这些PLC控制的过程通常价值几十万美元或几百万美元。^[10]

板金成形模拟软件利用数学模型来复制实际金属板制造过程的行为。本质上，它是一个计算机程序，将计算机转换成功能齐全的金属制造预测模块。板金成形模拟可以防止金属工厂的生产线产生缺陷，减少测试过程，避免了带来昂贵代价的各种错误的操作动作，提高了金属成形过程的生产效率。

金属铸造仿真目前由有限元方法模拟软件执行，该软件是为铸造工程师设计的一种缺陷预防工具，以纠正或改进他/她的铸造生产工艺，甚至在原型试验生产之前都能为他们提供帮助。其理念是使用信息以简单有效的方式分析和预测结果，以模拟不同的过程，例如:

• 重力砂型铸造
• 压铸法
• 重力倾斜浇注
• 低压压铸
• 高压压铸

该软件通常具有以下规格:

• 图形界面和网格工具
• 模具填充求解器解决方案
• 凝固和冷却求解器:热和热机械(铸造收缩)。

不同网络实体之间的交互由各种通信协议定义和规范。网络模拟(仿真)软件在协议规范内模拟各种网络的行为。网络协议模拟软件可用于开发测试场景、了解针对特定协议信息的网络行为、新协议栈实现的合规性、协议栈测试。这些模拟器是基于电信协议体系结构规范，由国际标准机构如国际电联电信协会(ITU-T)，IEEE等开发。协议模拟软件的输出可以是详细的数据包跟踪、事件日志等。

了解到计算机由许多组件组成，并且每个组件具有来自不同制造商的许多不同属性，因此，计算机性能评估是另一个应用程序，其中模拟(仿真)将具有至关重要的意义。尤其是因为尝试所有可能的场景几乎是不可能的。因此，商业模拟(仿真)包抓住了这个事实，以及为这个应用程序提供的两个方案包，即:AnyLogic 5.0，可视化仿。^[11]