实验8 simulink仿真-答案

习题答案
一、填空
1、所谓抽样就是每隔一定的时间间隔T ，抽取话音信号的一个瞬时幅度值(抽样值)，抽样后所得出的一系列在时间上离散的抽样值称为样值序列。

2、一个频带限制在),0(H f 内的时间连续信号)(t x ，如果抽样频率s f 大于或等于H f 2，则可以由样值序列{})(s nT x 无失真地重建和恢复原始信号，其中s s f T /1=
3、在实训中，我们的低频信号的频率为 10 ( HZ ) ；采样脉冲的频率为 15 (HZ ) ；低通滤波器的截止频率为 20 (HZ) 。

4、脉冲发生器的脉冲宽度是指脉冲波形中 1 （1/0）的时间占总周期的百分比
二、简答
假如正弦波频率为50*pi ，考虑如何修改其他模块的参数，使整个模型能正常恢复原始正弦波信号。

答：脉冲发生器的频率为>100*pi ，低通滤波器的频率为略大于50*pi 即可。

东北大学22春“电气工程及其自动化”《控制系统 Simulink 仿真》作业考核题库高频考点版（参考答案）一.综合考核(共50题)1.使用命令行gcbh，其功能描述为()。

A.返回当前系统模型中当前模块的路径名B.返回指定系统模型中当前模块的路径名C.获得当前系统模型的路径名D.返回当前系统模型中当前模块的操作句柄参考答案：D2.Simlink中不包含专用模块库。

()A.错误B.正确参考答案：A3.对于离散模块及其产生的离散信号不需要进行过零检测。

()A.错误B.正确参考答案：B4.使用命令行bdroot(‘obj’)，其功能描述为()。

A.返回包含指定对象名称的顶层系统的名称B.返回指定系统模型中当前模块的路径名C.获得当前系统模型的路径名D.返回当前系统模型中当前模块的操作句柄参考答案：A能够完成信号组合的系统模块是()A.MUXB.DemuxC.BUS selectorD.BUS Creator参考答案：A6.在没有断开关联之前可以对引用块进行修改。

()A.错误B.正确参考答案：A7.Matlab的M文件编辑器具有编辑和调试功能。

()A.正确B.错误参考答案：A8.设有矩阵A和矩阵B，{图}可以用来求解矩阵方程{图}。

()A.正确B.错误参考答案：A9.下列哪条命令可以反转Simlink模块()A.Show Drop ShadowB.Rotate BlockC.Foreground colorD.Flip Block参考答案：B使用Crtl+Enter组合可以使系统模型充满整个视图窗口。

()A.错误B.正确参考答案：A11.反应系统在平衡状态下的特征的模型称为静态模型。

()A.错误B.正确参考答案：B12.在matlab中对矩阵A的第2行第1列赋值为8可用A(1，2)=8表示。

()A.正确B.错误参考答案：B13.matlab中A=[2 4; 3 3]表示()。

A.B.C.D.参考答案：C使用命令行set_param(’obj’,’parameter’)，其功能描述为()A.设置系统模型以及模块参数B.获取系统模型以及模块参数C.添加系统模型以及模块参数D.删除系统模型以及模块参数参考答案：A15.信号标签的传递方法有几种()A.4B.3C.2D.1参考答案：C16.使用命令[t，x，y1，y2，…，yn]=sim(model，timespan，options，ut); 其中y1，y2，…，yn返回的是什么?()A.系统仿真时间向量B.系统仿真状态变量矩阵C.系统仿真的输出矩阵D.多个系统仿真的输出参考答案：D17.S-函数仿真流程为，不论初始化是否结束，在每一个仿真步长(time step)内完成一次求解，如此反复，形成一个仿真循环，直至仿真结束。

Simulink 的仿真实验报告1.实验目的：熟悉使用Simulink的各种使用方法及仿真系统2.数学建模：假设系统的微分方程为：r''(t)+3r'(t)+2r(t)=e(t) , 其中e(t)=u(t)求该系统的零状态响应令等式右边为零，则可求得方程的两个特征根为：r1=-1, r2=-2所以设该系统的零状态响应为:r(t)=Ae^-t+Be^-2t+C其中C为方程的一个特解，由微分方程可知，等式右边没有冲激函数及冲激函数的微分，故系统在零负到零正的过程中没有发生跳变，则C为一个常数。

将C带入方程可解得C=1/2由于零状态响应时系统的初值都为零即r(0-)=0 , r'(0-)=0，且系统无跳变，则r(0+)='(0+)=0.带入r(t)得：A+B+1/2=0-A-2B+1/2=0解得：A=-3/2 B=1所以系统的零状态响应为：r(t)=-3/2e^-t+e^-2t+1/2Simulink仿真：根据系统的微分方程可编辑仿真模型如下图打开开始按键，可以得到波形图：验证仿真结果：由前面得到的系统零状态响应结果：r(t)=-3/2e^-t+e^-2t+1/2可编辑仿真模型：>> t=(0::10);>> plot(t,((-3)/2)*exp((-1)*t)+exp((-2)*t)+1/2)实验结论：Simulink仿真结果和函数仿真结果基本一致，所以simulink仿真是正确的。

实验心得：1.此实验是利用matlab对一个微分方程进行建模求解，既要求我们掌握对微分方程的求解，又要求掌握用matlab对微分方程进行建模，所以要求我们对软件得熟悉。

2.信号与系统的实验主要是用matlab分析或验证书上的东西，前提当然是学好书本上的知识，再学好matlab这个软件。

3.用simulink仿真的时候，对函数用积分器较好，不知为什么用微分器做不出来，报错显示不出图形。

一、单选题1、将模块连接好之后，如果要分出一根连线，操作方法是（）。

A.把鼠标指针移到分支点的位置，按住鼠标左键拖曳到目标模块的输入端B.双击分支点的位置，按住鼠标左键拖曳到目标模块的输入端C.把鼠标指针移到分支点的位置，按下Ctrl键并按住鼠标拖曳到目标模块的输入端D.把鼠标指针移到分支点的位置，按下Shift键并按住鼠标拖曳到目标模块的输入端正确答案：C2、在一个模型窗口上按住一个模块并同时按Shift键移动到另一个模型窗口，则（）。

A.在两个模型窗口都有这个模块B.在后一个窗口有这个模块C.在前一个窗口有这个模块D.在两个窗口都有模块并添加连线正确答案：A3、为子系统定制参数设置对话框和图标，使子系统本身有一个独立的操作界面，这种操作称为子系统的（）。

A.包装B.封装C.集成D.组合正确答案：B4、使用S函数时，要在模型编辑窗口添加（）。

A.Sine Wave模块B.S-Program模块C.Subsystem模块D.S-Function模块正确答案：D二、多选题1、启动Simulink的方法有（）。

A.在命令行窗口中输入simulink命令B.在“主页”选项卡中单击SIMULINK命令组中的“Simulink”命令按钮C.在“主页”选项卡中单击“文件”命令组中的“新建”命令按钮D.在“主页”选项卡中单击“文件”命令组中的“新建脚本”命令按钮正确答案：A、B、C2、根据控制信号的控制方式不同，条件执行子系统分为（）。

A.事件驱动子系统B.使能子系统C.触发子系统D.使能加触发子系统正确答案：B、C、D3、以下关于S函数的描述中，正确的有（）。

A.利用S函数可以对Simulink模块库进行扩充B.S函数只能用MATLAB语言编写C.S函数有现成的模板程序D.S函数模块能够被封装正确答案：A、C、D三、判断题1、建立系统仿真模型是在Simulink模型编辑窗口中进行的。

正确答案：√2、利用触发子系统能够将锯齿波转换为方波。

东北大学继续教育学院控制系统Simulink仿真试卷（作业考核线上2） A 卷（共 3 页）总分题号一二三四五六七八九十得分1.用以描述系统状态变化过程的数学模型称为动态模型。

对2.B=2：5执行后的结果为B=[2 3 4 5] 对3.plot(x，y，z)是用来绘制二维图形的。

错4.利用Simulink对动态系统进行的仿真的核心在于，MATLAB计算引擎对系统的微分方程和差分方程的求解。

对5.Simlink 允许改变模块的几何尺寸和模块颜色对6.积分器是建立连续系统微分方程的基础，也是建立连续系统模型的基础，一个积分器表示一阶积分，高级微分则是由多个积分器模块串联构成。

错7.Simulink中不包含专用模块库，是否正确？错8.设有矩阵A和矩阵B，可以用来求解矩阵方程对9.系统模型中模块的名称应该是唯一的。

对10.Matlab中的基本数据类型为向量和函数。

错二、选择题（每题2分）11.静态模型仅仅反映系统在平衡状态下系统特征值间的关系，这种关系常用（B）来描述。

A 微分方程B 代数方程C 差分方程D 线性方程\12.使用命令行save_system(‘vdp’)，其功能描述为CA 建立一个新的Simulink系统模型。

B 打开一个已存在的Simulink系统模型。

C 保存一个Simulink系统模型。

D 关闭一个Simulink系统模型。

13.图中系统，包含几种模块（ B ）A 3B 4C 5D 614.能够完成信号组合的系统模块是（A）A MUXB BUS selectorC DemuxD BUS Creator15.连续系统一般用什么方式描述（ A ）。

A 微分方程B 差分方程C 代数方程D 逻辑描述 16. matlab 中A=[2 4; 3 3]表示（ C ）。

A ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=4233AB ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=4323AC ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=3342AD ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=3234A 17.以下哪些是matlab 绘图命令（ ABC ）。

《MATLAB及应用》实验指导书班级：姓名：学号：总评成绩：汽车工程系电测与汽车数字应用中心目录实验04051001 MATLAB语言基础1实验04051002 MATLAB科学计算及绘图4实验04051003 MATLAB综合实例编程6实验04051001MATLAB 语言基础1实验目的1) 熟悉MATLAB 的运行环境 2) 掌握MATLAB 的矩阵和数组的运算 3) 掌握MATLAB 符号表达式的创建 4) 熟悉符号方程的求解2实验内容说明：从下面的题目、第1~4章课后习题中任选10题，学号为奇数的选择奇数号题，学号为偶数的选择偶数号题，并在答案之前标注题目来源，例如“课本第1章题2”、“指导书题3”等。

可以采用notebook 格式输出结果（关于notebook 请查阅其他参考资料，或上网搜索） 例如：课本第4章题1.一个半径为r 的求体积V 和表面积A 分别为:334r V π=、24r A π= a.给出以下程序的伪代码描述：计算当30≤≤r 米时的V 和A ，并同时绘制V 相对于A 的图形。

b.编写和运行部分a 中所描述的程序。

解：clc,clear; r=0:0.1:3; V=4/3*pi*r.^3; A=4*pi*r.^2; plot(A,V);grid on; xlabel('Surface Area'); ylabel('Volume');1.在一个已知的测量矩阵T（100×100）中，删除整行全为0的行，删除整列内容全为0的整列（判断某列元素是否为0方法：检查T(: ,i).*(T(: ,j))是否为0）。

2.假设汽车系在下列各年度的人口统计如表所示试用一个二维矩阵STU表示上述数据，并请计算出下列各数值：（1）汽车系在2002~2006年之间的每年平均新生、毕业生人数。

（2）5年来汽车系共有多少毕业生？（3）在哪几年，新生数目比毕业生多？（4）5年来每年的毕业生对新生的比例平均值为何？3.完成下列矩阵运算：（1） 使用randn 产生一个（10×10）的矩阵A（2） 计算B=（A+A ’）/2。

Simulink系统仿真实验作业第一次作业1．用函数语句对图1所示系统1）求其闭环传递函数2）判断系统是否稳定3）画出其单位阶跃响应曲线，并在曲线上得到超调量、稳定时间、稳态值等参数。

图1解：1）求其闭环传递函数程序如下：clc;clear all;close all;%第一步，把所有用到环节的分子分母罗列表示出来num1=[1];den1=[1];num2=[4];den2=[1];num3=[1];den3=[1 0];num4=[1];den4=[1 1];num5=[2];den5=[1 8];num6=[0.2];den6=[1];num7=[2];den7=[1];num8=[1];den8=[2 1];%第二步，将所有前向通道表示出来s1=tf(num1,den1);s2=tf(num2,den2);s3=tf(num3,den3);s4=tf(num4,den4);s5=tf(num5,den5);s6=tf(num6,den6);s7=tf(num7,den7);s8=tf(num8,den8);s=append(s1,s2,s3,s4,s5,s6,s7,s8);%第三步，对Q式进行连接Q=[2 1 -7;3 2 -8;4 3 6;5 4 0;6 5 0;7 5 0;8 4 0]; %Q式连接方法ss=connect(s,Q,1,5);%第四步，显示闭环传递函数ss运行结果：Transfer function:8 s + 4--------------------------------------s^4 + 9.5 s^3 + 12.1 s^2 + 20.3 s + 122）判断系统是否稳定程序如下：clear all;clcnum=[1 1 2 2 3 5];den=1;%第一步，求系统特征方程s=tf(num,den);%第二步，求系统特征方程的根si=roots(num);%第三步，求出特征根矩阵的大小[m n]=size(roots(num));%第四步，求特征根虚部gen=imag(si)l=0;%第五步，判断是否有虚部大于0；否则g=0for i=1:m*nif(gen(i)>0)l=l+1;endendif(l>0)disp('系统不稳定')end运行结果：gen =1.1656-1.16561.3375-1.3375系统不稳定3）画出其单位阶跃响应曲线，并在曲线上得到超调量、稳定时间、稳态值等参数。

MATLAB语言与控制系统仿真-参考答案-第8章8.6 控制系统的Simulink仿真实训8.6.1实训目的:1.学会运用Simulink进行系统仿真；2.了解子系统的创建方法及简单应用；3.运用Simulink实现混沌控制系统的仿真；4.运用Simulink实现伺服跟踪系统等系统的仿真；8.6.2实训内容：1.按照图8-39所示建立系统的结构图文件。

图8-39（1）K=50,纪录图示三处的波形，分析系统的稳态性并给出稳态误差。

仿真文件：sx8620101.mdl系统稳定，稳态误差为0；（2）K=200,纪录图示三处的波形，根据曲线分析系统的稳定性。

仿真文件：sx8620102.mdl由输出曲线可以看出闭环系统不稳定；（3）编写程序求取K=200时的闭环传递函数，求出系统的闭环极点（特征根），说明系统的稳定性，分析与（2）得出的结论是否一致。

%实训8620103.mn1=3;d1=[1,2];[n2,d2]=cloop(n1,d1);sysa=tf(n2,d2);sysb=tf([200],[1,0])*tf([1],[1,5]);sysc=sysa*sysb/(1+sysa*sysb);[nc,dc]=tfdata(sysc,'v');roots(dc)>> ans =-12.0549 1.0275 + 6.9797i 1.0275 - 6.9797i -5.0000 + 0.0000i -5.0000 - 0.0000i有两个特征根在右半平面，闭环系统不稳定；与（2）得出的稳定性结论一致。

2. 子系统创建实验（1）建立如下系统。

（2）选定范围,创建子系统并定义变量a 。

图8-40(3)利用创建的子系统,分别记录10,8,6,4,2 a 时所示系统的输出波形。

a=2a=4a=6a=8a=103.已知四维混沌系统的运动方程如下，试用Simulink 进行仿真。

+-=+-=-+=+-=321444213343121243212110)(10)(35x x x x xx x x x x x x x x x xx x x x x x （1）四个积分器的初始值自定，建议在（0.01，3.0）范围内随机给出。

《现代机械工程基础实验》之机械工程控制基础综合实验报告姓名学号班级山东建筑大学机电工程学院2012.06.04~06第二部分Simulink方法及仿真实验一、开环系统1、如图所示，开环系统是积分环节的开环系统。

当输入信号分别是方波信号和正弦信号时，分析输出信号的波形。

积分环节的特点是输出量为输入量对时间的累积，输出幅值呈线性增长。

经过时间的累积后，当输入信号为零时，输出量不再增加且该值保持不变，即是具有记忆的功能。

（a）输入信号是方波信号输入信号波形图输出信号波形图分析：当输入信号时方波信号时，输出信号等于对方波信号时间的累积。

当方波信号在高电位时，输出为线性增长；当方波信号在零电位时，输出信号不增加，并且是保持不变的，因此是一条直线，在时间的积累下，输出信号就是如图所示的波形。

(b) 输入信号是正弦信号输入信号波形图输出信号波形图分析：当输入信号时正弦波信号时，输出信号也是输入信号对时间的累积。

当正弦波在上半部分时，输出信号不断增大；当在1/2周期时，输出信号达到最大值；当正弦波在下半周期时，输出信号因为对负值的不断累积而减小，在一个周期时为0。

因为可以得出输出信号的波形图如上图所示。

2、如图所示，开环系统是一阶惯性环节的开环系统。

当输入信号分别是方波信号和正弦信号时，分析输出信号的波形。

一阶惯性环节逇输出需要延迟一段时间才能够接近所要求的输出量，但是它也是从输入开始的时候就有了输出。

如图所示的一阶惯性环节，因此输出量的最大值应该时输出量的1/2。

（a）输入信号是方波信号输入信号波形图输出信号波形图分析：当输入信号是方波信号时，输出量一开始就有了，且从0开始逐渐增大，当达到1/2周期时，输出量达到了最大值；当方波信号为零电位时，输出量有不断减小，在一个周期时变为0，如此周期变化下去，因此可以得到输出信号的波形图如图所示。

（b）输入信号是阶跃信号输入信号波形图输出信号波形图分析：当输入信号是阶跃信号时，在输入信号时零电位时，输出量为0；当输入信号阶跃变为高电位时，输出信号不立刻变化，而是缓慢的变化达到最大值，最后保持不变。