典型环节特性的研究与计算机仿真分析
一．分工
二．研究性问题解答
① 积分和微分环节的时间常数如何调节？各有哪些作用？
答：由积分环节时间常数的表达式f i i C R T =可见，改变电阻i R 、电容f C 即可改变时间常数。增大积分时间常数有利于减小超调，减小振荡，使系统更稳定，但同时延长系统消除静差的时间。
微分环节常与比例环节一起出现，组成比例-微分环节（1+Ts ）。
f
f
f d R R R R R R R R T +++=
12121可见，改变电阻R 1，R 2，R f 即可调节微分环节的时间常
数。比例微分环节可以改善系统的动态性能而不影响常值误差。
② 试举例说明哪些装置可以实现比例、惯性、积分、比例积分、微分、比例微分、比例积分微分、振荡、纯滞后环节？
比例：(a)为运算放大器构成的比例环节，其中K=R2/R1； (b)为线性电位器，其中K=R2/(R1+R2)； (c)为传动齿轮，其中K=i ，i 为传动比。
惯性：a )电阻、电感电路 b)电阻、电容电路 c)惯性调节器 d)弹簧阻尼系统
积分:电动机角速度与角度间的传递函数，模拟计算机中的积分器等。比例积分:由运算放大器组成的模拟电路
比例微分：由运算放大器组成的模拟电路
比例积分微分:有运算放大器组成的模拟电路。
振荡：多谐振荡器
三．个人总结
⑤比例微分积分环节
图1-5 比例微分积分环节阶跃响应
图中，f
i
i
f p C
C R R R R R R k ?
++
+=
2
11
，()()C R R C R R T f f i 211+++=，C R T f 2=，
()
()()C
R R C
R R
R R R R R R T f
f
f
f d 2112121
+++++=
，求取
M
R i 4=，
M
R R R f 121===，
)1(047.0===p f
k C
C μ时的阶跃响应曲线、
、脉冲响应、斜坡响应。 解决方法：
(1) 由已知量求未知参数： Ti=0.188,Tf=0.047,Td=15.96x1012 (2) 用matlab 作图求输出曲线：
阶跃响应：
脉冲响应：
斜坡响应：
由上图可看出，比例微分积分的阶跃、脉冲、斜坡响应都无法跟踪阶跃响应与脉冲响应的稳定值均为0，且动态过程为负的脉冲，脉冲响应比阶跃响应的动态过程更快；斜坡响应负方向发散，不能跟踪斜坡输入。
总结：这次的研究性作业，我完成了对比例积分微分环节的特性分析，我使用了两种方法:程序法和画图法，得到了比例积分微分环节的阶跃响应、脉冲响应、斜坡响应的输出图形。比例积分微分环节的特性一目了然。
通过这次作业，我们利用MATLAB对几个典型的环节进行仿真以及对其性能的研究，让我们更深入得了解了典型环节的特性，学习
了对MATLAB的使用，同时通过程序法和画图法的摸索与比较，我发现程序法还需要编写程序语句，比画图要复杂，但图形的显示效果要比画图中示波器的效果好。总之，这次的研究性实验让我们收获很多。
一阶惯性环节：
1.阶跃响应
Matlab中输入的代码：
仿真结果：
左图中横坐标对应的时间表示上升时间tr 。右图中横坐标对应的时间表示调节时间ts 。
由此，可以得到一节惯性环节阶跃响应的特征：
1)K值决定稳态值，K值大小等于稳态值的绝对值
2)K值相同的情况下，随着T的减小，响应速度加快。且T相等，K
变化时，响应的动态情况是一致的。调节时间、稳态时间都相等。
2.脉冲响应
Matlab中输入的代码：
仿真结果：
上图中横坐标对应的点表示调节时间t s，纵坐标对应的三点表示零时刻的峰值。
可以得到一节惯性环节脉冲响应的特征：
1)K相同时，随着T的减小，响应速度加快，但0时刻响应的最
大值（绝对值）也更大。
2)T相同时，随着K的增大，0时刻响应的最大值（绝对值）增
大，但由图中可以看到，调节时间相同。即T决定响应速度，
而K决定峰值。
3.斜坡响应
Matlab代码：
仿真结果：
上图中，K=1时，T=0.047与T=0.01两种情况下的响应曲线几乎重合，并且是直线。
可以得到一节惯性环节输入斜坡函数时响应的特征：
1)K相同时，随着T的变化，响应的变化很小，T从0.01增大到
0.047时响应几乎不变。
2)输出呈线性地跟踪输入，没有稳态误差。
3)T相同时，随着K的增大，响应的峰值（绝对值）也在增大。
综上，一阶惯性环节中，时间常数T反应系统的惯性，T越小，响应过程越快。而-K是在一节惯性环节的标准形式中增加了比例环节，可以影响响应过程中的幅值以及稳定值。当时间常数T一定时，K的变化不影响响应速度。
振荡环节及典型二阶系统
仿真结果：
1.阻尼比为0.2，自然频率改变时的阶跃响应
Matlab代码：
其中，ζ=0.2，
ω从左至右依次等于1/0.47，1，1/1.47。
n
由以上两图可得：阻尼比一定时，超调量不变。随着自然频率的减小，上升时间、峰值时间、调节时间均变大，响应速度变慢。
2.自然频率为1，阻尼比改变时的阶跃响应
Matlab代码：
ω=1，ζ从左至右分别为0.2,0.4,1。
n
由上图可得，自然频率一定时，随着阻尼比的增大，超调量逐渐减小，响应速度变慢。其中，阻尼比为1时，为临界阻尼。
综上，典型二阶系统的特性由阻尼比和自然频率决定。从以上几个公式以及实验结果可以看出，超调量只与阻尼比有关。阻尼比越小，超调量越大。阻尼比根据超调量的要求确定之后，自然频率越大，响应速度越快。
总结：
通过用matlab软件进行仿真，大量减少了运算量，可以方便地观察一些传递函数在阶跃、脉冲、斜坡输入下的响应。
本次仿真分析中，由一阶惯性环节的三种响应可以看到，时间常数T反应系统的惯性，T越小，响应过程越快。而-K是在一节惯性环节的标准形式中增加了比例环节，可以影响响应过程中的幅值以及稳定值。当时间常数T一定时，K的变化不影响响应速度。
典型二阶系统的特性由阻尼比和自然频率决定。从以上几个公式以及实验结果可以看出，超调量只与阻尼比有关。阻尼比越小，超调量越大。阻尼比根据超调量的要求确定之后，自然频率越大，响应速度越快。
另外，作为组长，本小组组织不到位，造成效率低下，组员拖延，以后应想办法提高。
这次仿真实验我负责第四题，也就是一阶比例微分系统的响应。实验题目首先在传递函数的增益Kp前面加了一个负号，而我忽略了这个负号，导致我第一次仿真出的图形是倒过来的。其次我前面的仿真工作使用的是直接画图的办法，然而我参考做第一题的同学画图所
得到的图形并不是比例微分环节的电路图，因此使得我的课堂展示是错误的。在实验报告中，我使用了代码工具，简单快捷的得到了需要的3种响应图形，并对3个参数（Kp、Td和Tf）的变化导致输出图形变化做了一些分析。在重新做过这个题目之后，我对这个比例微分环节的过程有了深刻的了解。同时我也认识到自己学习上还有很多不足，需要多练习来提高熟练度，希望下次实验我会有好的表现。
积分环节
对三种响应时间函数与仿真曲线进行比较，可以看出时间常数T 对系统的影响系数是其倒数。在刚开始做本环节的响应时，对软件Matlab不怎么熟悉，得出的仿真有好几处错误，经过更多的学习之后，改进了不少。通过仿真的练习，可以直观的看到各种响应的变化，理解更容易。
我被安排做比例积分环节的计算机仿真分析。在matalab仿真软件中，可以分别可以用图解和代码两种方式来做。我选择的是用代码做。matalab的代码语句和我们之前学习的C语言很相似，我用了for 语句来完成整个仿真。一开始在语句的编写中，对于一些符号的使用错误导致在很长一段时间都没有做出结果。在多次修改后，完成了仿真。仿真出阶跃响应，脉冲响应，斜坡响应的图像后，开始对图像做分析。图像分析中了解到比例积分环节中各个稳态响应时间，峰值响应时间等之间的关系。
本次研究型教学我负责比例部分，这部分相对来说比较简单，我用分别画图法和代码法做了这个题，这两种方法比较来说：画图法简单直接，可以直接反映出他的传递函数，而且相比起代码来说画图法对于脉冲信号的反映更好，但是代码法可以更好的反映出节约信号和斜坡信号在比例放大中和Kp（比例放大系数）的关系。做我负责部分之外，也学习了其他组员的题目，了解到很多知识，对这部分的知识有了更好的了解。同时对于matlab的运用也有了一定的基础。
学院 专业 届别 课程 班级 姓名 学号 联系方式 指导老师2012年5月
计算机仿真技术的发展概述及认识 摘要：随着经济的发展和社会的进步，计算机技术高速发展，使人类社会进入了信息时代，计算机作为后期新秀渗入到人们生活中的每一个领域，给人们的生活带来了前所未有的变化。作为新兴的技术，计算机技术在人类研究的各个领域起到了只管至关重要的作用，帮助人类解决了许多技术难题。在科研领域，计算机技术与仿真技术相结合，形成了计算机仿真技术，作为人们科学研究的一种新型方法，被人们应用到各个领域，用来解决人们用纯数学方法或者现实实验无法解决的问题，对科研领域技术成果的形成有着积极地促进作用。 本文在计算机仿真技术的理论思想基础上，分析了计算机仿真技术产生的基本原因，也就是人们用计算机模拟解决问题的优点所在，讨论了模拟、仿真、实验、计算机仿真之间的联系和区别，介绍了计算机仿真技术的发展历程，并查阅相关资料介绍了计算机仿真技术在不同领域的应用，分析并预测了计算机仿真的未来发展趋势。经过查阅大量数据资料并加以分析对比，这对于初步认识计算机仿真技术具有重要意义。 关键词：计算机仿真；模拟；仿真技术；发展 Discussionand understanding of the development of computer simulation technology Abstract:In the field of scientific research, computer technology and simulation technology is the combination of computer simulation technology as a new method of scientific research applied to various fields, used to solve the problems of pure mathematical methods or practical experiments can not be solved, has a positive role in promoting the formation of scientific research and technological achievements. In the theory of computer simulation technology based on the idea of computer simulation technology to produce the basic reason people use computer simulation to solve the problem of the advantages of where to discuss the links and
通信对抗原理仿真大作业题目 基本要求：仿真大作业分组完成，每个组3~5人，至少选择4个题目，并且在每一类中至少选择一个题目。利用MATLAB完成计算机仿真，并且撰写仿真实验报告。大作业完成情况将作为评价平时成绩的依据。 第一类：测频方法仿真 1.FFT法数字测频技术仿真。仿真模拟通信信号或者数字通信信号三种以上， 基于FFT法进行载波频率测量。画出信号的时域、频域波形，给出FFT法测量的结果。进一步在0-20dB信噪比条件给出不同信噪比下的测量曲线，分析信噪比与测量误差的关系。 2.互相关法数字测频技术仿真。仿真模拟通信信号或者数字通信信号三种以上， 基于互相关法进行载波频率测量。画出信号的时域、频域波形，给出测量结果。进一步在0-20dB信噪比条件给出不同信噪比下的测量曲线，分析信噪比与测量误差的关系。 3.相位差分法数字测频技术仿真。仿真模拟通信信号或者数字通信信号三种以 上，基于相位差分法法进行载波频率测量。画出信号的时域、频域波形，给出测量结果。进一步在0-20dB信噪比条件给出不同信噪比下的测量曲线，分析信噪比与测量误差的关系。 第二类：测向方法仿真 4.相位干涉仪测向方法仿真。仿真模拟通信信号或者数字通信信号两种以上， 基于相位干涉仪测向方法，对不同方向到达的通信信号进行测向。画出信号的时域、频域波形，给出到达方向测量结果。进一步在0-20dB信噪比条件给出不同信噪比下的测量曲线，分析信噪比、到达角与测量误差的关系。 5.到达时差测向方法仿真。仿真模拟通信信号或者数字通信信号两种以上，基 于到达时差测向方法，对不同方向到达的通信信号进行测向。画出信号的时域、频域波形，观察相关函数，给出测量结果。进一步在0-20dB信噪比条件给出不同信噪比下的测量曲线，分析信噪比、到达角与测量误差的关系。6.多普勒测向方法仿真。仿真模拟通信信号或者数字通信信号两种以上，基于 多普勒测向方法，对不同方向到达的通信信号进行测向。画出信号的时域、频域波形，给出测量结果。进一步在0-20dB信噪比条件给出不同信噪比下的测量曲线，分析信噪比、到达角与测量误差的关系。 7.沃森-瓦特测向方法仿真。仿真模拟通信信号或者数字通信信号两种以上，基 于沃森-瓦特测向方法，对不同方向到达的通信信号进行测向。画出信号的时域、频域波形，给出测量结果。进一步在0-20dB信噪比条件给出不同信噪比下的测量曲线，分析信噪比、到达角与测量误差的关系。 第三类：信号处理技术仿真 8.信号带宽和幅度测量方法仿真。仿真模拟通信信号或者数字通信信号三种以 上，基于FFT法进行信号带宽、信号相对幅度测量。画出信号的时域、频域
控制系统计算机辅助设计 综合实验指导 实验名称：连续与离散系统校正实验，系统可控性与可观性实验，系统的simulink仿真实验 陈茜编 实验人：苏建聪 学号：200830810122 班级：08电气工程及其自动化1班 信息工程系
实验任务书 1. 有一个单位负反馈控制系统，如果控制对象的传递函数为 设计要求： ① 相角裕度≥45°； ② 当系统的输入信号是单位斜坡信号时，稳态误差ess ≤0.04。 ③ 要求绘制出校正后系统和未校正系统的Bode 图及其闭环系统的单位阶跃响应曲线，并进行对比。 2. 有一个单位负反馈控制系统，如果控制对象的传递函数为： 试设计一个串联滞后校正装置。 设计要求： ①相角裕度≥45°； ② 当系统的输入信号是单位斜坡信号时，稳态误差ess ≤0.04。 ③ 要求绘制出校正后系统和未校正系统的Bode 图及其闭环系统的单位阶跃响应曲线，并进行对比。 3. 有一个单位负反馈控制系统，如果控制对象的传递函数为 ()() 4+= s s k s G p 试设计一个串联超前滞后校正装置，设计要求： ①相角裕度≥45°； ② 当系统的输入信号是单位斜坡信号时，稳态误差ess ≤0.04。 ③ 要求绘制出校正后系统和未校正系统的Bode 图及其闭环系统的单位阶跃响应曲线，并进行对比。 4. 系统结构图如图所示，其中，采样周期Ts=0.01s ，被控对象()() 110+= s s s G ，()s G h 为 零阶保持器。用W 变换法设计一超前校正装置D(z)，使系统相位裕度γ≥50°，校验设计后系统的性能指标。 5. 系统结构图如图所示，其中，采样周期Ts=0.01s ，被控对象1) s(0.2s k )(+= s G ο， () s G h 为零阶保持器。用对数频率法设计D(z)，使系统开环增益k ≥30(1/s)，截
计算机仿真技术的发展概述及认识 摘要：随着经济的发展和社会的进步，计算机技术高速发展，使人类社会进入了信息时代，计算机作为后期新秀渗入到人们生活中的每一个领域，给人们的生活带来了前所未有的变化。作为新兴的技术，计算机技术在人类研究的各个领域起到了只管至关重要的作用，帮助人类解决了许多技术难题。在科研领域，计算机技术与仿真技术相结合，形成了计算机仿真技术，作为人们科学研究的一种新型方法，被人们应用到各个领域，用来解决人们用纯数学方法或者现实实验无法解决的问题，对科研领域技术成果的形成有着积极地促进作用。 本文在计算机仿真技术的理论思想基础上，分析了计算机仿真技术产生的基本原因，也就是人们用计算机模拟解决问题的优点所在，讨论了模拟、仿真、实验、计算机仿真之间的联系和区别，介绍了计算机仿真技术的发展历程，并查阅相关资料介绍了计算机仿真技术在不同领域的应用，分析并预测了计算机仿真的未来发展趋势。经过查阅大量数据资料并加以分析对比，这对于初步认识计算机仿真技术具有重要意义。 关键词：计算机仿真；模拟；仿真技术；发展 一、引言 计算机仿真技术是以多种学科和理论为基础，以计算机及其相应的软件为工具，通过虚拟试验的方法来分析和解决问题的一门综合性技术。计算机仿真（模拟）早期称为蒙特卡罗方法，是一门利用随机数实验求解随机问题的方法。其原理可追溯到1773年法国自然学家G.L.L.Buffon为估计圆周率值所进行的物理实验。根据仿真过程中所采用计算机类型的不同，计算机仿真大致经历了模拟机仿真、模拟－数字混合机仿真和数字机仿真三个大的阶段。20世纪50年代计算机仿真主要采用模拟机；60年代后串行处理数字机逐渐应用到仿真之中，但难以满足航天、化工等大规模复杂系统对仿真时限的要求；到了70年代模拟－数字混合机曾一度应用于飞行仿真、卫星仿真和核反应堆仿真等众多高技术研究领域；80年代后由于并行处理技术的发展，数字机才最终成为计算机仿真的主流。现在，计算机仿真技术已经在机械制造、航空航天、交通运输、船舶工程、经济管理、工程建设、军事模拟以及医疗卫生等领域得到了广泛的应用。 二、基本概念 模拟：（Simulation）应用模型和计算机开展地理过程数值和非数值分析。不是去求系统方程的解析解，而是从系统某初始状态出发，去计算短暂时间之后接着发生的状态，再以此为初始状态不断的重复，就能展示系统的行为模式。模拟是对真实事物或者过程的虚拟。模拟要表现出选定的物理系统或抽象系统的关键特性。模拟的关键问题包括有效信息的获取、关键特性和表现的选定、近似简化和假设的应用，以及模拟的重现度和有效性。可以认为仿真是一种重现系统外在表现的特殊的模拟。 仿真：（Emulation）利用模型复现实际系统中发生的本质过程，并通过对系统模型的实验来研究存在的或设计中的系统，又称模拟。即使用项目模型将特定于某一具体层次的不确定性转化为它们对目标的影响，该影响是在项目仿真项目
Mersenne Twister随机数发生器及随机性测试 一、实验目的 用MATLAB实现Mersenne Twister随机数发生器,并对其随机性进行测试。二、实验原理 伪随机数的产生，首先是选取种子，然后是在此种子基础上根据具体的生成算法计算得到一个伪随机数，然后利用此伪随机数再根据生成算法递归计算出下二个伪随机数，直到将所有不重复出现的伪随机数全部计算出来。这个伪随机数序列就是以后要用到的伪随机数序列。上面的计算过程可以一次性计算完毕，也可以使用一次递归计算一次，每次生成的伪随机数就是这个伪随机数序列中的一个，不过不管怎么样，只要确定了种子，确定了生成算法，这个序列就是确定的了。所谓种子，就是一个对伪随机数计算的初始值。 Mersenne Twister算法是一种随机数产生方法，它是移位寄存器法的变种。该算法的原理：Mersenne Twister算法是利用线性反馈移位寄存器(LFSR)产生随机数的，LFSR的反馈函数是寄存器中某些位的简单异或，这些位也称之为抽头序列。一个n位的LFSR能够在重复之前产生2^n-1位长的伪随机序列。只有具有一定抽头序列的LFSR才能通过所有2^n-1个内部状态，产生2^n - 1位长的伪随机序列，这个输出的序列就称之为m序列。为了使LFSR成为最大周期的LFSR，由抽头序列加上常数1形成的多项式必须是本原多项式。一个n阶本原多项式是不可约多项式，它能整除x^(2*n-1)+1而不能整除x^d+1，其中d能整除2^n-1。例如(32,7,5,3,2,1,0)是指本原多项式x^32+x^7+x^5+x^3+x^2+x+1，把它转化为最大周期LFSR就是在LFSR小邓第32，7，5，2，1位抽头。利用上述两种方法产生周期为m的伪随机序列后，只需要将产生的伪随机序列除以序列的周期，就可以得到(0，1)上均匀分布的伪随机序列了。 伪代码如下： // 建立624位随机序列数组 int[0..623] MT int index = 0 //初始化随机序列数组 function initializeGenerator(int seed) { MT[0] := seed for i from 1 to 623 { MT[i] := last 32 bits of(1812433253 * (MT[i-1] xor(right shift by 30 bits(MT[i-1]))) + i) // 0x6c078965 } }
得分 评分人 填空题: （20分，每题2 分） 单选题：（10分，每题1分） A.任何虚页都可装入主存中任何实页的位置 B. 一个虚页只装进固定的主存实页位置 《计算机系统结构》期末考试试卷（A ） 得分 注：1、共100分，考试时间120分钟。 2、此试卷适用于计算机科学与技术本科专业。 1、."启动I/O"指令是主要的输入输出指令，是属于（ A. 目态指令 B.管态指令 C.目态、管态都能用的指令 D.编译程序只能用的指令 2、 输入输出系统硬件的功能对 （B ）是透明的 A.操作系统程序员 B.应用程序员 C.系统结构设计人员 D.机器语言程序设计员 3、 全相联地址映象是指（A ） C. 组之间固定，组内任何虚页可装入任何实页位置 D.组间可任意装入，组内是固定装入 4、（ C ） 属于MIMD 系统结构 A.各处理单元同时受一个控制单元的管理 B.各处理单元同时受同个控制单元送来的指令 C.松耦合多处理机和多计算机系统 D. 阵列处理机 5、多处理机上两个程序段之间若有先写后读的数据相关，则（ B ） A.可以并行执行 B.不可能并行 C.任何情况均可交换串行 D.必须并行执行 6、 计算机使用的语言是（B ） A.专属软件范畴，与计算机体系结构无关 B.分属于计算机系统各个层次 C.属于用以建立一个用户的应用环境 D. 属于符号化的机器指令 7、 指令执行结果出现异常引起的中断是（ C ） A.输入/输出中断 B.机器校验中断 C.程序性中断 D.外部中断 &块冲突概率最高的 Cache 地址映象方式是（A ） A.直接 B .组相联 C .段相联 D .全相联 9、 组相联映象、LRU 替换的Cache 存储器，不影响 Cache 命中率的是（B ） A.增大块的大小 B .增大主存容量 C .增大组的大小 D .增加Cache 中的块数 10、 流水处理机对全局性相关的处理不 包括（C ） A.猜测法 B.提前形成条件码 C.加快短循环程序的执行 D.设置相关专用通路
《控制系统数字仿真》课程 大作业 姓名： 学号： 班级： 日期： 同组人员：
目录 一、引言 (2) 二、设计方法 (2) 1、系统数学模型 (2) 2、系统性能指标 (4) 2.1 绘制系统阶跃响应曲线、根轨迹图、频率特性 (4) 2.2 稳定性分析 (6) 2.3 性能指标分析 (6) 3、控制器设计 (6) 三、深入探讨 (9) 1、比例-微分控制器(PD) (9) 2、比例-积分控制（PI） (12) 3、比例-微分-积分控制器（PID） (14) 四、设计总结 (17) 五、心得体会 (18) 六、参考文献 (18)
一、引言 MATLAB语言是当今国际控制界最为流行的控制系统计算机辅助设计语言，它的出现为控制系统的计算机辅助分析和设计带来了全新的手段。其中图形交互式的模型输入计算机仿真环境SIMULINK，为MATLAB应用的进一步推广起到了积极的推动作用。现在，MATLAB语言已经风靡全世界，成为控制系统CAD领域最普及、也是最受欢迎的软件环境。 随着计算机技术的发展和应用，自动控制理论和技术在宇航、机器人控制、导弹制导及核动力等高新技术领域中的应用也愈来愈深入广泛。不仅如此，自动控制技术的应用范围现在已发展到生物、医学、环境、经济管理和其它许多社会领域中，成为现代社会生活中不可或缺的一部分。随着时代进步和人们生活水平的提高，在人类探知未来，认识和改造自然，建设高度文明和发达社会的活动中，控制理论和技术必将进一步发挥更加重要的作用。作为一个自动化专业的学生，了解和掌握自动控制的有关知识是十分必要的。 利用MATLAB软件及其SIMULINK仿真工具来实现对自动控制系统建模、分析与设计、仿真，能够直观、快速地分析系统的动态性能和稳态性能，并且能够灵活的改变系统的结构和参数，通过快速、直观的仿真达到系统的优化设计，以满足特定的设计指标。 二、设计方法 1、系统数学模型 美国卡耐尔基-梅隆大学机器人研究所开发研制了一套用于星际探索的系统，其目标机器人是一个六足步行机器人，如图(a)所示。该机器人单足控制系统结构图如图(b)所示。 要求： （1）建立系统数学模型； （2）绘制系统阶跃响应曲线、根轨迹图、频率特性； （3）分析系统的稳定性，及性能指标； （4）设计控制器Gc(s)，使系统指标满足：ts<10s,ess=0,，超调量小于5%。
计算机系统结构期末考试试题及其答案
《计算机系统结构》期末考试试卷A 卷第 2 页 共 24 页 计算机科学系《计算机系统结构》期末考试试卷（A 卷） 2、此试卷适用于计算机科学与技术本科专业。 一 单选题：(10分，每题1分) 1、 ."启动I/O"指令是主要的输入输出指 令，是属于（ B ） A.目态指令 B.管态指令 C.目态、管态都能用的指令 D.编译程序只能用的指令 2、 输入输出系统硬件的功能对(B )是透 明的 A.操作系统程序员 B.应用程序员 C.系统结构设计人员 D.机器语言程序设计员 3、 全相联地址映象是指（A ） A.任何虚页都可装入主存中任何实页的位置 B.一个虚页只装进固定的主存实页位置 C.组之间固定，组内任何虚页可装入任何实页位
置 D.组间可任意装入，组内是固定装入 4、( C ) 属于MIMD系统结构 A.各处理单元同时受一个控制单元的管理 B.各处理单元同时受同个控制单元送来的指令 C.松耦合多处理机和多计算机系统 D.阵列处理机 5、多处理机上两个程序段之间若有先写 后读的数据相关，则（B ） A.可以并行执行 B.不可能并行 C.任何情况均可交换串行 D.必须并行执行 6、计算机使用的语言是（B） A.专属软件范畴，与计算机体系结构无关 B.分属于计算机系统各个层次 C.属于用以建立一个用户的应用环境 D.属于符号化的机器指令 7、指令执行结果出现异常引起的中断是 （C ） A.输入/输出中断 B.机器校验中断 C.程序性中断 D.外部中断 《计算机系统结构》期末考试试卷A卷第 3 页共 24 页
通信原理大作业 1、说明 在通信原理课程中，介绍了通信系统的基本理论，主要包括信道、基带传输、调制 / 解调方法等。为了进一步提高和改善学生对课程基本内容的掌握，进行课程作业方法的改革的试点，设立计算机仿真大作业。成绩将计入平时成绩。 2、要求 参加的同学3~5人一组，选择1?2个题目，协作和共同完成计算机编程和仿真，写出计算机仿真报告。推荐的计算机仿真环境为MATLAB也可以 选择其它环境。 3、大作业选题 (1) 信道噪声特性仿真产生信道高斯白噪声，设计信道带通滤波器对高斯白噪 声进行滤波， 得到窄带高斯噪声。对信道带通滤波器的输入输出的噪声的时域、频域特性进行统计和分析，画出其时域和频域的图形。 (2) 基带传输特性仿真利用理想低通滤波器作为信道，产生基带信号，仿真验证奈氏第一准则的给出的关系。改变低通滤波器的特性，再次进行仿真，验证存在码间干扰时的基带系统输出，画出眼图进行观察。加入信道噪声后再观 察眼图。 (3) 2ASK言号传输仿真 按照2ASK产生模型和解调模型分别产生2ASK言号和高斯白噪声，经过信道传
输后进行解调。对调制解调过程中的波形进行时域和频域观察，并且对解调结果进行误码率测量。2ASK信号的解调可以选用包络解调或者相干解调法。(4) 2FSK信号传输仿真 按照2FSK产生模型和解调模型分别产生2FSK信号和高斯白噪声，经过信道传输后进行解调。对调制解调过程中的波形进行时域和频域观察，并且对解调结果进行误码率测量。2FSK信号的解调可以选用包络解调或者相干解调法。(5) 2PSK信号传输仿真 按照2PSK产生模型和解调模型分别产生2PSK言号和高斯白噪声，经过信道传输后进行解调。对调制解调过程中的波形进行时域和频域观察，并且对解调结果进行误码率测量。2PSK信号的解调选用相干解调法。 ⑹2DPSK言号传输仿真 按照2DPSK产生模型和解调模型分别产生2DPSK言号和高斯白噪声，经过信道传输后进行解调。对调制解调过程中的波形进行时域和频域观察，并且对解调结果进行误码率测量。2DPSK信号的解调可以选用非相干解调或者相干解调法。 (7) 模拟信号的数字传输 产生模拟语音信号，进行PCM编码过程的计算机仿真。仿真发送端采样、 量化编码的过程、仿真接收端恢复语音信号的过程。按照有或者无信道噪 声两种情况分别进行仿真。
第0章绪论 0-1 什么是仿真？它所遵循的基本原则是什么？ 答： 仿真是建立在控制理论、相似理论、信息处理技术和计算机技术等理论基础之上的，以计算机和其他专用物理效应设备为工具，利用系统模型对真实或假想的系统进行试验，并借助专家经验知识、统计数据和信息资料对试验结果进行分析和研究，进而做出决策的一门综合性的试验性科学。 它所遵循的基本原则是相似原理。 0-2 仿真的分类有几种？为什么？ 答： 依据相似原理来分：物理仿真、数学仿真和混合仿真。 物理仿真：就是应用几何相似原理，制作一个与实际系统相似但几何尺寸较小或较大的物理模型（例如飞机模型放在气流场相似的风洞中）进行实验研究。 数学仿真：就是应用数学相似原理，构成数学模型在计算机上进行研究。它由软硬件仿真环境、动画、图形显示、输出打印设备等组成。 混合仿真又称数学物理仿真，它是为了提高仿真的可信度或者针对一些难以建模的实体，在系统研究中往往把数学仿真、物理仿真和实体结合起来组成一个复杂的仿真系统，这种在仿真环节中有部分实物介入的混合仿真也称为半实物仿真或者半物理仿真。 0-3 比较物理仿真和数学仿真的优缺点。 答： 在仿真研究中，数学仿真只要有一台数学仿真设备（如计算机等），就可以对不同的控制系统进行仿真实验和研究，而且，进行一次仿真实验研究的准备工作也比较简单，主要是受控系统的建模、控制方式的确立和计算机编程。数学仿真实验所需的时间比物理仿真大大缩短，实验数据的处理也比物理仿真简单的多。 与数学仿真相比，物理仿真总是有实物介入，效果直观逼真，精度高，可信度高，具有实时性与在线性的特点；但其需要进行大量的设备制造、安装、接线及调试工作，结构复杂，造价较高，耗时过长，灵活性差，改变参数困难，模型难以重用，通用性不强。 0-4 简述计算机仿真的过程。 答： 第一步：根据仿真目的确定仿真方案 根据仿真目的确定相应的仿真结构和方法，规定仿真的边界条件与约束条件。 第二步：建立系统的数学模型 对于简单的系统，可以通过某些基本定律来建立数学模型。而对于复杂的系统，则必须利用实验方法通过系统辩识技术来建立数学模型。数学模型是系统仿真的依据，所以，数学模型的准确性是十分重要。
控制系统仿真大作业 1、曲线拟合的Matlab实现和优化度检验 通过一个实际的例子，介绍最小二乘曲线拟合法的基本原理，对最小二乘曲线拟合法的Matlab实现方法进行研究，并给出曲线拟合Matlab实现的源程序。论述了Matlab软件在做曲线拟合时的用法，并进行曲线的拟合和相应的图像。 2、基于Matlab的液位串级控制系统 运用组态王和Matlab混合编程的方法设计了一个双容(两个水箱串联)液位串级在线控制系统，由组态王编制人机交互界面，用Matlab完成控制算法，二者通过DDE进行实时数据交换；采用串级控制策略,减小二次干扰的影响，验证其方法的有效性。 3、基于Matlab的变压器差动保护闭环仿真研究 应用Matlab建立了微机保护仿真系统,并对不同原理的变压器差动保护进行了仿真和比较.仿真系统采用积木式结构,根据微机保护的实现原理构建模块,实现保护的闭环仿真,对保护的动作过程进行分析. 4、基于MATLAB/SIMULINK的交流电机调速系统建模与仿真 根据直接转矩控制原理，利用MATLAB/SIMULINK软件构造了一个交流电机调速系统，该系统能够很好地模拟真实系统，实现高效的调速系统设计。仿真结果验证该方法的有效性。 5、基于MCGS和MATLAB的薄膜厚度控制系统仿真 以MCGS组态软件和MATLAB为平台,设计和仿真了一个薄膜厚度控制系统.MCGS完成硬件接口的设置、数据的实时采集、人机对话、以动画的方式显示控制系统的运行情况,MATLAB完成PID参数的自动整定,并利用动态数据交换(DDE)技术建立两者间的通讯.并分析其仿真结果。 6、Matlab在动态电路分析中的应用 用Matlab计算动态电路,可得到解析解和波形图.一阶电路先计算3要素,后合成解
中华女子学院 成绩2014 — 2015学年第二学期期末考试 （论文类） 论文题目数学建模算法之蒙特卡罗算法 课程代码1077080001 课程名称数学建模 学号130801019
姓名陈可心 院系计算机系 专业计算机科学与技术 考试时间2015年5月27日 一、数学建模十大算法 1、蒙特卡罗算法 该算法又称随机性模拟算法，是通过计算机仿真来解决问题的算法，同时可以通过模拟可以来检验自己模型的正确性，是比赛时必用的方法。接下来本文将着重介绍这一算法。 2、数据拟合、参数估计、插值等数据处理算法 比赛中通常会遇到大量的数据需要处理，而处理数据的关键就在于这些算法，通常使用Matlab作为工具。 3、线性规划、整数规划、多元规划、二次规划等规划类问题 建模竞赛大多数问题属于最优化问题，很多时候这些问题可以用数学规划算法来描述，通常使用Lindo、Lingo软件实现。这个也是我们数学建模选修课时主要介绍的问题，所以对这方面比较熟悉，也了解了Lindo、Lingo软件的基本用法。 4、图论算法 这类算法可以分为很多种，包括最短路、网络流、二分图等算法，涉及到图论的问题可以用这些方法解决，上学期数据结构课程以及离散数学课程中都有介绍。它提供了对很多问题都很有效的一种简单而系统的建模方式。
5、动态规划、回溯搜索、分治算法、分支定界等计算机算法 这些算法是算法设计中比较常用的方法，很多场合可以用到竞赛中 6、最优化理论的三大非经典算法：模拟退火法、神经网络、遗传算法 这些问题是用来解决一些较困难的最优化问题的算法，对于有些问题非常有帮助，但是算法的实现比较困难，需慎重使用。 7、网格算法和穷举法 网格算法和穷举法都是暴力搜索最优点的算法，在很多竞赛题中有应用，当重点讨论模型本身而轻视算法的时候，可以使用这种暴力方案，最好使用一些高级语言作为编程工具。 8、一些连续离散化方法 很多问题都是实际来的，数据可以是连续的，而计算机只认的是离散的数据，因此将其离散化后进行差分代替微分、求和代替积分等思想是非常重要的。 9、数值分析算法 如果在比赛中采用高级语言进行编程的话，那一些数值分析中常用的算法比如方程组求解、矩阵运算、函数积分等算法就需要额外编写库函数进行调用。10、图象处理算法 赛题中有一类问题与图形有关，即使与图形无关，论文中也应该要不乏图片的，这些图形如何展示以及如何处理就是需要解决的问题，通常使用Matlab进行处理。 二、蒙特卡罗方法 2.1算法简介 蒙特·卡罗方法（Monte Carlo method），也称统计模拟方法，1946年，美国拉斯阿莫斯国家实验室的三位科学家John von Neumann,Stan Ulam 和 Nick
、数值计算，编程完成以下各题(共20分，每小题5 分) 1、脉冲宽度为d，周期为T的矩形脉冲的傅里叶级数如下式描述: d［i.^= sin(^d/T)cos(^：n.) T n」n rd /T 当n =150，d..「T =1；4，- 1/2 ：：：.：：： 1/2，绘制出函数f(.)的图形。 解： syms n t; f=((si n(n *pi/4))/( n*pi/4))*cos(2*pi* n*t); s=symsum(f, n,1,150); y=(1+2*s)/4; x=-0.5:0.01:0.5; Y=subs(y,'t',x); plot(x,Y) 2 0 05x2 5 ■ 5 2、画出函数f (x)二(sin 5x) e .- 5x cos1.5x 1.5x 5.5 x 在区间［3, 5］的图形，求出该函数在区间［3, 5］中的最小值点X min和函数的最小值f min . 解：程序如下 x=3:0.05:5; y=(si n(5*x).A2).*exp(0.05*x.A2)-5*(x.A5).*cos(1.5*x)+1.5*abs(x+5.5)+x.A2.5; mix_where=fi nd(y==mi n(y)); xmin=x(mix_where); hold on; plot(x,y); plot(xmi n,min (y),'go','li newidth',5); str=strcat('(' ,nu m2str(xmi n),',' ,nu m2str(mi n(y)),')'); text(xmi n,min (y),str);
Ylabel('f(x)') 经过运行后得到的图像截图如下： 运行后的最小值点X min =4.6 , f m in = -8337.8625 3、画出函数f (x) = cos2x「e^'x — 2.5 X在口，3]区间的图形, 解该非线 并用编程求性方程 f (x) = 0的一个根，设初始点为X o = 2 . 解： x=1:0.02:3; x0=2; y=@(x)(cos(x).A2).*exp(-0.3*x)-2.5*abs(x); fplot(y,[1,3]); Xlabel('x') Ylabel('f(x)') X仁fzero('(cos(x).A2).*exp(-0.3*x)-2.5*abs(x)',x0) 运行后求得该方程的一个根为z=0.3256 。 4、已知非线性方程组如下，编程求方程组的解，设初始点为[1 0.5 -1].
浙江银星汽车配件有限公司(含枞阳银星汽车电器制造有限公司) 设备状况、生产能力及过程能力分析报告 －－生产部/付凯波 Q/YX5.6-02 №:01 本公司总的生产设备有78台，其中A类设备17 台，B类设备2 台，C类设备59 台。本公司按照2008年度设备维修计划的要求并结合实际出发，对现有的所有设备进行了定期维护保养。各关键设备得到了较好的维护，对关键设备配件、易损件也作最低安全库5套，确保设备故障停机时间降到最低。本公司通过统计分析和潜在失效模式分析对A类设备进行预知性维护，以确保设备的正常运转。从对本公司设备状况的统计结果表明，现阶段设备基本正常，能够满足现行生产需要。 本公司设备从2008.8月份-2009.3月份的质量目标统计结果如下： 随着本公司对设备和新产品开发的投入，由于受国际金融危机的影响,产量也持续也处于波动状态，从2008.8月份-2009.3月份以来的产量如下： 有很大的提高，针对冲压车间，对危险的工序，必须采用铁夹子操作，焊接车间
Q/YX5.6-02 №:02 针眼睛有危害的工序，采用戴防护眼镜，到目前为止公司没有发现一次安全事故； 在生产工装管理方面，各车间基本都能按照文件所规定的要求进行运作，只有个别的由于场地小，车间主管的意识欠缺，出现现场管理不够处于比较混乱的现象，针对此问题，由责任部门对其采取的纠正和预防措施，现已基本达到要求，现将2008年8月份至2009年2月份的工装情况统计结果如下： 至09年2月份由于全国经济不景气,造成公司员工流动性相对比较大，对新进员工对公司地各项制度不是很清楚，对公司的TS16949标准体系理解不够，出现目标偏低情况，后来通知体系不断的改进和完善，现已有较大的变化，具体情况如下： CPK均在1.33以上，完全满足顾客要求，能够适应任何顾客的需求。 生产部：付凯波 2010年3月20日
2019-2020学年第2学期 《文献信息检索与利用》期末大作业 姓名：吴培宇 学号：20181620310088 学院：计算机与网络空间安全学院 年级：2018级 专业：软件工程(NIIT)大数据2班 任课老师：李保红 成绩：
《文献信息检索与利用》期末大作业 一、课题名称（需包含3个及其以上的检索词，要求在学委处报备，10分） 人工智能与建构主义在计算机辅助教学中的应用 二、课题分析（10分） 1、课题来源（2分，基于兴趣，或者参与的课题，或者拟定的毕业论文） 在学习的知识中对人工智能比较感兴趣。 2、给出课题中涉及的检索词 （1）中文检索词（4分，说明检索词的拓展补充角度，所参考的平台或工具书，并截屏）： 人工智能(AI)： 建构主义：
计算机辅助教学(CAI)： （2）英文检索词（4分，说明检索词扩充角度，所参考的平台或工具书，并截屏）： Artificial Intelligence:
Constructivism: Computer Aided Instruction:
三、选择的检索工具（根据本课题可以选择哪些数据库或平台，要包括中文数据库、外文数据库、专利或发现平台、搜索引擎等）（5分） NSTL国家科技图书文献中心 EBSCO(ASC)综合学科全文数据库 Geogle搜索引擎 Bing搜索引擎 百度搜索引擎 四、制定检索式（检索式中的检索词与上述给出的检索词对应）（10分）（1）中文检索式（5分） 人工智能AND建构主义AND计算机辅助教学 （2）外文检索式（5分） Artificial Intelligence*Constructivism*Computer Aided Instruction 五、检出结果展示（15分） （1）搜索引擎检索结果截图（3分）
精品文档 一、数值计算，编程完成以下各题（共20 分，每小题 5 分） 1、脉冲宽度为 d ，周期为 T 的矩形脉冲的傅里叶级数如下式描述： f ( )d 2 sin( n d / T ) cos( 2 n ) [1 n d / T T n 1 当 n 150， d T 1 4， 1 / 2 1 / 2 ，绘制出函数 f ( ) 的图形。 解： syms n t; f=((sin(n*pi/4))/(n*pi/4))*cos(2*pi*n*t); s=symsum(f,n,1,150); y=(1+2*s)/4; x=-0.5:0.01:0.5; Y=subs(y,'t',x); plot(x,Y) 2、画出函数 f ( x) (sin 5x) 2 e0.05x25x5 cos1.5x 1.5 x 5.5x5在区间[3, 5] 的图形，求出该函数在区间[3, 5]中的最小值点x m in和函数的最小值 f m in. 解：程序如下 x=3:0.05:5; y=(sin(5*x).^2).*exp(0.05*x.^2)-5*(x.^5).*cos(1.5*x)+1.5*abs(x+5.5)+x.^2.5; mix_where=find(y==min(y)); xmin=x(mix_where); hold on; plot(x,y); plot(xmin,min(y),'go','linewidth',5); str=strcat('(',num2str(xmin),',',num2str(min(y)),')'); text(xmin,min(y),str);
Ylabel('f(x)') 经过运行后得到的图像截图如下： 运行后的最小值点x m in =4.6， f m in= -8337.8625 3、画出函数 f ( x)cos 2 x e 0 .3 x 2.5 x 在[1，3]区间的图形，并用编程求解该非线性方程 f ( x )0 的一个根，设初始点为x02. 解： x=1:0.02:3; x0=2; y=@(x)(cos(x).^2).*exp(-0.3*x)-2.5*abs(x); fplot(y,[1,3]); Xlabel('x') Ylabel('f(x)') X1=fzero('(cos(x).^2).*exp(-0.3*x)-2.5*abs(x)',x0) 运行后求得该方程的一个根为z=0.3256 。 4、已知非线性方程组如下，编程求方程组的解，设初始点为[1 0.5 -1]. x 2x 72 x 5 z 23 yz30
计算机仿真 概述
引言 仿真技术作为一门独立的科学已经有50多年的发展历史了，他不仅用于航天、航空、各种系统的研制部门，而且已经广泛应用于电力、交通运输、通信、化工、核能等各个领域。特别是近20年来，随着系统工程与科学的迅速发展，仿真技术已从传统的工程领域扩充到非工程领域，因而在社会经济系统、环境生态系统、能源系统、生物医学系统、教育系统也得到了广泛的应用。 在系统的规划、设计、运行、分析及改造的各个阶段，仿真技术都可以发挥重要作用。随着研究对象的规模日益庞大，结构日益复杂，仅仅依靠人的经验及传统技术难以满足愈来愈高的要求。基于现代计算机及其网络的仿真技术，不但能提高效率，缩短研究开发周期，减少训练时间，不受环境及气候限制，而且对保证安全、节约开支、提高质量尤其具有突出的功效。 现在，仿真技术成已为各个国家重点发展的一门高新技术，从某种角度上，它代表着一个国家的科技实力的强弱，同时在某些方面也制约着一些国家的现代化建设和发展。 从理论上讲，我们日常生活中以及自然界中碰到的一切问题，都可以利用计算机进行模拟。因此，要跟上时代的发展要求，学习和了解一定的仿真技术是必要的。 一、系统、模型与仿真 在认识仿真之前，首先要了解与仿真相关的两个概念：系统与模型。 系统：一般来说，所谓“系统”就是指按照某些规律结合起来，相互作用、相互依赖、相互依存的所有实体的集合。描述系统的“三要素”――实体、属性、活动。实体确定了系统的构成；属性也称为描述变量，用来描述每一实体的特性；活动定义了系统内部实体之间的相互作用，从而确定了系统内部发生的过程。举个例子说，我们可以把一个理发馆定义为一个系统。该系统的“实体”包括服务员和顾客，顾客到达模式和服务质量分别是顾客和服务员两个实体的“属性”，而整个服务过程就是“活动”。 模型：所谓“模型”就是系统某种特定功能的一种描述，它集合了系统必要的信息，通过模型可以描述系统的本质和内在的关系。它一般分为物理模型和数学模型两大类。物理模型与实际系统有相似的物理性质，它们与实际系统外貌相似，只不过按比例改变尺寸，如各种飞机、轮船的模型等。数学模型是用抽象的数学方程描述系统内部各个量之间的关系而建立的模型，这样的模型通常是一些数学方程。如带电粒子在电场中运动的数学模型，我们关心的是粒子的速度、位移随时间的变化。于是我们将系统的特征如电场强度，时间，粒子
学院数学与计算机科学出卷教师周静系主任签名 制卷份数专业班级编号 B09082051 江汉大学2011 ——2012 学年第1 学期 考试试卷 课程编号：课程名称：《MATLAB应用》 试卷类型：A[ ]、B[ ]卷考试形式：开[√]、闭[]卷考试时间： 120 分钟 考试说明：根据课程特点，考试采取大作业的考核形式。为了考核学生对该课程基本理论、基本知识点的掌握程度，要求学生必须满足考试具体要求；同时，为了充分发挥学生的自我能动性、积极性、创造性，要求学生在满足基本要求的前提下，可以根据个人的能力充分发挥。 第一部分考试具体要求 在课程教学和查阅相关文献资料的基础上，运用MATLAB开发工具，并选择以下其中一个图像处理技术专题，自行选定原始图像进行仿真实验，并完成大作业报告。 大作业专题： 1. 图像边缘检测技术研究； 2. 图像阈值分割技术研究； 3. 图像压缩技术研究； 具体要求如下： 1. 综述性部分：查阅相关文献资料，了解和掌握基本原理、方法和研究现状，以及实际应用的背景意义； 2. 选定某一个技术专题后，具体分析讨论该专题中的2-3种处理算法；也可对某一种具体的算法进行改进研究。在此基础上，运用MATLAB开发工具对所给的原始图像进行计算机仿真实验，给出相应的仿真实验数据和处理结果图像； 3. 对各算法相应的仿真实验结果和数据进行分析比较，最后得出相应的结论(如各算法针对同一副图片实现效果的优劣比较等结论，并分析原因)；
4. 给出主要参考文献目录。凡是引用参考文献中的结论或结果应在大作业报告中具体注明。 第二部分上交考试形式 考试上交内容包括： 1、程序源代码； 2、原始图片及效果图，将每个题主要效果截图保存为jpg格式； 3、大作业报告——word文档。 上交形式： 1. 每个学生建立一个文件夹，文件夹的名字为：姓名+学号。 2. 文件夹下建立三个子文件夹：一个保存源代码、一个保存效果图、一个保存大作业 word文档。如图所示。 第三部分考试评分标准 1. 完全达到具体要求中的4个方面，代码能正常编译、运行且运行结果与报告中的结果完全一致，报告书写规范，上交材料完整，评为优秀（100-90）； 2. 完全达到具体要求中的4个方面，代码能正常编译、运行且运行结果与报告中的结果完全一致，报告书写较为规范，上交材料完整，评为良好（89-80）； 3. 部分达到具体要求中的4个方面，代码能正常编译、运行且运行结果与报告中的结果完全一致，报告书写较为规范，上交材料完整，评为中等（79-70）； 4. 部分达到具体要求中的4个方面，代码能正常编译、运行及运行结果与报告中的结果一致，报告书写不规范，上交材料完整，评为及格（69-60）。 5. 未达到具体要求中的4个方面，代码不能正常编译、运行及运行结果与报告中的结果不一致，报告书写不规范，上交材料不完整，评为不及格（59-0）。
《自动控制系统计算机仿真》习题参考答案 1-1 什么是仿真？ 它的主要优点是什么？它所遵循的基本原则是什么？ 答：所谓仿真，就是使用其它相似的系统来模仿真实的需要研究的系统。计算机仿真是指以数字计算机为主要工具，编写并且运行反映真实系统运行状况的程序。对计算机输出的信息进行分析和研究，从而对实际系统运行状态和演化规律进行综合评估与预测。它是非常重要的设计自动控制系统或者评价系统性能和功能的一种技术手段。 仿真的主要优点是：方便快捷、成本低廉、工作效率和计算精度都很高。它所遵循的基本原则是相似性原理。 1-2 你认为计算机仿真的发展方向是什么？ 答：向模型更加准确的方向发展，向虚拟现实技术，以及高技术智能化、一体化方向发展。向更加广阔的时空发展。 1-3 计算机数字仿真包括哪些要素？它们的关系如何？ 答：计算机仿真的三要素是：系统——研究的对象、模型——系统的抽象、计算机——仿真的工具和手段。它们的关系是相互依存。 2-1 控制算法的步长应该如何选择？ 答：控制算法步长的选择应该恰当。如果步长太小，就会增加迭代次数，增加计算量；如果步长太大，计算误差将显著增加，甚至造成计算结果失真。 2-2 通常控制系统的建模有哪几种方法？ 答：1）机理建模法；2）实验建模法；3）综合建模法。 2-3 用欧拉法求以下系统的输出响应()y t 在0≤t ≤1上，0.1h =时的数值解。 0y y +=&， (0)0.8y = 解：输入以下语句 绘制的曲线图
2-4 用二阶龙格-库塔法对2-3题求数值解，并且比较两种方法的结果。解：输入以下语句绘制的曲线图 经过比较两种方法的结果，发现它们几乎没有什么差别。 3-1 编写两个m文件，分别使用for和while循环语句计算200 3 1 k k =∑。 解：第1个m文件，第2个m文件运行结果都是 3-2 求解以下线性代数方程： 1 2 3 1022 1131 3121 x x x ?????? ?????? = ?????? ?????? ?????? 解：输入语句计算结果 3-3 已知矩阵 013 =121 542 ?? ?? ?? ?? ?? A， 218 =414 332 ?? ?? ?? ?? ?? B 试分别求出A阵和B阵的秩、转置、行列式、逆矩阵以及特征值。