Continuous System Modeling

مدل‌سازی و شبیه‌سازی به تلاش‌های محوری برای همه رشته‌های علوم و مهندسی تبدیل شده‌اند. آنها در تجزیه و تحلیل سیستم های فیزیکی استفاده می شوند، جایی که به ما کمک می کنند تا درک بهتری از عملکرد دنیای فیزیکی خود داشته باشیم. آنها همچنین برای طراحی سیستم های مهندسی جدید مهم هستند، جایی که ما را قادر می سازند تا رفتار یک سیستم را قبل از اینکه واقعاً ساخته شود، پیش بینی کنیم. مدل‌سازی و شبیه‌سازی تنها تکنیک‌های موجود هستند که به ما امکان می‌دهند تا سیستم‌های غیرخطی خودسرانه را با دقت و تحت شرایط آزمایشی متفاوت تجزیه و تحلیل کنیم. مدلسازی سیستم پیوسته دانش آموز را با زیر کلاس مهمی از این تکنیک ها آشنا می کند. آنها با تجزیه و تحلیل سیستم هایی که از طریق مجموعه ای از معادلات دیفرانسیل معمولی یا جزئی یا از طریق مجموعه ای از معادلات تفاوت توصیف شده اند، سروکار دارند. این جلد مفاهیم مدل‌سازی سیستم‌های فیزیکی را از طریق مجموعه‌ای از معادلات دیفرانسیل و/یا تفاوت معرفی می‌کند. هدف دوگانه است: درک علمی دنیای فیزیکی ما را با مدون کردن (سازماندهی) دانش در مورد این جهان افزایش می‌دهد، و از طراحی مهندسی پشتیبانی می‌کند و به ما امکان می‌دهد پیامدهای یک جایگزین طراحی خاص را قبل از ساخته شدن واقعی آن ارزیابی کنیم. این متن طعمی از رشته ریاضی سیستم های دینامیکی دارد و به شدت به سمت علوم فیزیکی نیوتنی گرایش دارد.

Modeling and Simulation have become endeavors central to all disciplines of science and engineering. They are used in the analysis of physical systems where they help us gain a better understanding of the functioning of our physical world. They are also important to the design of new engineering systems where they enable us to predict the behavior of a system before it is ever actually built. Modeling and simulation are the only techniques available that allow us to analyze arbitrarily non-linear systems accurately and under varying experimental conditions. Continuous System Modeling introduces the student to an important subclass of these techniques. They deal with the analysis of systems described through a set of ordinary or partial differential equations or through a set of difference equations. This volume introduces concepts of modeling physical systems through a set of differential and/or difference equations. The purpose is twofold: it enhances the scientific understanding of our physical world by codifying (organizing) knowledge about this world, and it supports engineering design by allowing us to assess the consequences of a particular design alternative before it is actually built. This text has a flavor of the mathematical discipline of dynamical systems, and is strongly oriented towards Newtonian physical science.