李瑞涛

(金蜂通信有限责任公司，北京 100083)

虚拟样机是一种计算机的数字模型，它能够反映实际产品的特性，包括外观、空间关系以及运动学和动力学的特性。借助于虚拟样机技术，可以在计算机上建立机械系统的数字化模型，伴之以三维可视化处理，模拟在现实环境下系统的运动和动力特性并根据仿真结果精化、优化系统。虚拟样机技术就是利用计算机仿真技术，对一个与实际系统具有功能相似性的系统或子系统进行可视化的数字仿真，并对数字模型进行评估和测试，从而获取最优设计方案。虚拟样机技术利用抽象的虚拟样机系统模仿实际系统的某些行为特征。既然是一个系统模仿另一个系统，当然两者不可能完全等同，但是最基本的内容应该相同，即虚拟样机必须反映实际系统的主要特性，而如何判断两个系统的 “可模仿性”变得尤为重要，本文将探讨虚拟样机建模及仿真置信度评估方法[1-4]。

1 虚拟样机相似建模

基于虚拟样机的系统仿真过程中存在大量的相似问题，其包含两个方面：虚拟样机建模和虚拟试验，其中虚拟样机建模是核心和关键。功能相似的虚拟样机仿真过程如图1所示。

图1 功能相似的虚拟样机仿真过程示意

虚拟样机建模的本质是在数字模型与实际系统之间建立相似关系，其途径就是抽象，抽象过程是建模过程的基础。为了保证仿真结果的可信度，势必要进行验模，验模至少包含两层意思，一是检验仿真模型与特定数学模型是等价的，称为检验(Verification)；……