控制系统数字仿真习题.doc

交卷时间：2017-07-11 11:28:08一、单选题1.(4分)一个电机转速控制系统中，属于电机所具有的属性的为：________。

A. 电机转子B. 电机转速C. 电网电压D. 电机定子得分： 0知识点：控制系统数字仿真作业题收起解析答案 B解析2.(4分)将多项式展开的命令中正确的是________。

A. conv([1,2,2],conv([4,1],[1,1]))B. conv([2,2,1],conv([4,1],[1,1]))C. conv([2,2,1],conv([1,4],[1,1]))D. conv([1,2,2],conv([1,4],[1,1]))得分： 0知识点：控制系统数字仿真作业题收起解析答案 D解析3.(4分)设某一系统的状态方程矩阵为a=[-3,1;1,-3]；b=[1,1;1,1]；c=[1,1;1,-1]；d=[0]并且执行后得可控性矩阵和可观性矩阵的秩分别为cam=ctrb(a,b)＝1rcam=rank(cam)＝2因此这一系统为________。

A. 不可控且不可观的系统B. 可控且可观的系统C. 可控但不可观的系统D. 不可控但可观的系统得分： 0知识点：控制系统数字仿真作业题收起解析答案 D解析4.(4分)设A＝[0 2 3 4;1 3 5 0]，B＝[1 0 5 3;1 5 0 5]则A>=B的结果为________。

A.B.C.D.得分： 0知识点：控制系统数字仿真作业题收起解析答案 B解析5.(4分)若A =-4 -1 2-3 0 3-2 1 4则C=(A>0)&(A<3)的结果为：________。

A.B.C.D.得分： 0知识点：控制系统数字仿真作业题收起解析答案 B解析6.(4分)可以将模块按照顺时针进行旋转的快捷键为________ 。

A. ctrl+rB. ctrl+yC. alt+rD. alt+y得分： 0知识点：控制系统数字仿真作业题收起解析答案 A解析7.(4分)执行下列程序后，Matlab系统返回结果为________。

《控制系统数字仿真》练习题及答案1. 单选题1. 某系统的函数关系式为y=1/（x3-2x+4），绘制x在0至10之间变化的图形，正确的是（）。

A. fplot('1/(x*3-2*x+4)',[0 10])B. fplot('1/(x.^3-2*x+4)',[0 10])C. plot('1/(x.^3-2*x+4)',[0 10])D. plot('1/(x*3-2*x+4)',[0 10])正确答案：B2. 绘制系统零极点图的命令是（）。

A. stepB. pzmapC. rlocusD. sgrid正确答案：B3. 将系统零极点形式变换为传递函数形式的命令是（）。

A. tf2zpB. ss2tfC. ss2zpD. zp2tf正确答案：D4. AUTOCAD的坐标体系，包括世界坐标和（）坐标系。

A. 绝对坐标B. 平面坐标C. 相对坐标D. 用户坐标正确答案：D5. 在MATLAB工作空间中，表示圆周率的特殊变量是（）。

A. piB. ansC. iD. eps正确答案：A6. 下列哪条指令是求矩阵的行列式的值（）。

A. invB. diagC. detD. eig正确答案：C7. 在CAD网络系统中，以下说法不正确的是（）。

A. 设计资料可以共享B. 硬件可以共享C. 电脑文件可以共享D. 可以方便管理设计进度正确答案：C8. i=2; a=2i;b=2*i;c=2*sqrt(-1);程序执行后；a, b, c的值分别是（）。

A. a=4,b=4,c=2.0000iB. a=4,b=2.0000i, c=2.0000iC. a=2.0000i, b=4,c=2.0000iD. a=2.0000i,b=2.0000i,c=2.0000i正确答案：C9. 在循环结构中跳出循环，执行循环后面代码的命令为（）。

A. returnB. breakC. continueD. keyboard正确答案：B10. figure命令的作用是（）。

《控制系统数字仿真》模拟题（补）一．名词解释1．解析法——就是运用已经掌握的理论知识对控制系统进行理论上的分析、计算。

它是一种纯理论上的试验分析方法，在对系统的认识过程中具有普遍意义。

2．统计模型法——采用由特殊到一般的逻辑、归纳方法，根据一定数量的在系统运行中实测的物理数据，运用统计规律、系统辨识等理论合理估计出反映系统各物理量相互制约的关系的数学模型。

3．DCS控制系统——即分布式控制系统，又称集散控制系统。

是相对于集中控制系统而言的一种控制系统，它依靠网络将控制系统的各个部分连接起来。

4．ITAE准则——这是一种目标函数，它是指系统实际输出与系统给定的误差绝对值与时间的乘积的积分。

5．显式算法——在多步法中，若计算第k+1次的值时，需要的各项数据均是已知的，那么这种算法就叫做显式算法。

6．属性——就是实体所具有的任何有效特征。

7．机理模型法——采用由一般到特殊的推理演绎方法，对已知结构、参数的物理系统运用相应的物理定律，经过合理的分析简化而建立起来的描述系统各物理量动、静态变化性能的数学模型。

8．FFT——即快速傅氏变换，是离散傅氏变换的快速算法，它是根据离散傅氏变换的奇、偶、虚、实等特性，对离散傅立叶变换的算法进行改进获得的。

9．实体——就是存在于系统中的具有实际意义的物体。

10．可观性——对于连续线性系统，若存在一个时刻t1，使得系统以某非零状态为初始状态的输出恒为零，则称该非零状态不能观测。

若系统的所有非零状态都不为不能观测，则系统是完全能观的。

11．可控性——如果在有限时间区间内存在容许控制向量u(t)，能使此系统从初始状态转移到原点，则称该初始状态是能控的；若状态空间中所有的点都是能控的，那么就称该系统是能控的。

12．数字仿真——采用数学模型，在数字计算机上借助于数值计算的方法所进行的仿真试验称之为数字仿真。

二．简答题1．数字仿真包括那几个要素？其关系如何？解答：通常情况下，数字仿真实验包括三个基本要素，即实际系统，数学模型与计算机。

3-1．求解下列线性方程，并进行解得验证：(1)7 2 1 -249 15 3 -27-2 -2 11 511 32 130x⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,(2)5 76 5 1247 10 8 7 2346 8 10 9 3365 7 9 10 4351 2 3 4 515x⎡⎤⎡⎢⎥⎢⎢⎥⎢⎢⎥⎢=⎢⎥⎢⎢⎥⎢⎢⎥⎢⎣⎦⎣9613614414060⎤⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦由A*X=B得：X=A\B解：>> a=[7 2 1 -2;9 15 3 -2;-2 -2 11 5;1 3 2 13]a =7 2 1 -29 15 3 -2-2 -2 11 51 32 13>> b=[4 7 -1 0]'b =47-1>> x=a\bx =0.49790.14450.0629-0.0813(2)解：>> a=[5 7 6 5 17 10 8 7 26 8 10 9 35 7 9 10 41 2 3 4 5]a =5 76 5 17 10 8 7 26 8 10 9 35 7 9 10 41 2 3 4 5>> b=[24 9634 136 36 144 35 140 15 60] b =24 96 34 136 36 144 35 140 15 60>> x=a\b x =1.0000 4.0000 1.0000 4.0000 1.0000 4.0000 1.0000 4.00001.0000 4.00003-2．进行下列计算，给出不使用for 和while 等循环语句的计算方法。

（1）632ii k ==∑解:根据等比数列求和方法，在利用matlab 中的m 文件，编写程序求解。

M 文件为 n=64;q=2;k=(1-q^n)/(1-q); disp('k 的值为'); disp(k);保存文件q1.m在matlab 命令框中输入 >> q1k 的值为 1.8447e+019(2)求出y=x*sin(x) 在0<x<100条件下的每个峰值解：画出图形 >> x=0:0.01:100;>> y=x.*sin(x); >> plot(x,y); >> grid on>> title('y=x*sin(x)') >> xlabel('x') >>ylabel('y')方法1。

控制系统数字仿真习题.doc控制系统数字仿真题库填空题1.定义⼀个系统时，⾸先要确定系统的；边界确定了系统的范围，边界以外对系统的作⽤称为系统的，系统对边界以为环境的作⽤称为系统的。

1.定义⼀个系统时，⾸先要确定系统的边界；边界确定了系统的范围，边界以外对系统的作⽤称为系统的输⼊，系统对边界以为环境的作⽤称为系统的输出。

2．系统的三⼤要素为：、和。

2．系统的三⼤要素为：实体、属性和活动。

3．⼈们描述系统的常见术语为：、、和3．⼈们描述系统的常见术语为：实体、属性、事件和活动。

4．⼈们经常把系统分成四类，分别为：、、和4．⼈们经常把系统分成四类，它们分别为：连续系统、离散系统、采样数据系统和离散-连续系统。

5、根据系统的属性可以将系统分成两⼤类：和。

5、根据系统的属性可以将系统分成两⼤类：⼯程系统和⾮⼯程系统。

6．根据描述⽅法不同，离散系统可以分为：和。

6．根据描述⽅法不同，离散系统可以分为：离散时间系统和离散事件系统。

7. 系统是指相互联系⼜相互作⽤的的有机组合。

7. 系统是指相互联系⼜相互作⽤的实体的有机组合。

8．根据模型的表达形式，模型可以分为和数学模型⼆⼤类，期中数学模型根据数学表达形式的不同可分为⼆种，分别为：和。

8．根据模型的表达形式，模型可以分为物理模型和数学模型⼆⼤类，期中数学模型根据数学表达形式的不同可分为⼆种，分别为：静态模型和动态模型。

9．连续时间集中参数模型的常见形式为有三种，分别为：、和。

9．连续时间集中参数模型的常见形式为有三种，分别为：微分⽅程、状态⽅程和传递函数。

10、采⽤⼀定⽐例按照真实系统的样⼦制作的模型称为，⽤数学表达式来描述系统内在规律的模型称为。

10、采⽤⼀定⽐例按照真实系统的样⼦制作的模型称为物理模型，⽤数学表达式来描述系统内在规律的模型称为数学模型。

11．静态模型的数学表达形式⼀般是⽅程和逻辑关系表达式等，⽽动态模型的数学表达形式⼀般是⽅程和⽅程。

11．静态模型的数学表达形式⼀般是代数⽅程和逻辑关系表达式等，⽽动态模型的数学表达形式⼀般是微分⽅程和差分⽅程。

单选题1.A.1/2/(1+exp(x))^(1/2)*exp(x)B.sqrt(1+exp(x))C.1D.0答案: A2.图形窗口（Figure）显示网络的命令是（）。

A.axis onB.grid onC.box onD.hold on答案: B3.下列变量名组成合法的是（）。

A.1_1B.ifC.a%D.a答案: D4.求解线性方程组Ax=b，当detA≠0时，方程的解是（）。

A.A\bB.b/AC.b\AD.A/b答案: A5.输入字符串或选项时，要用（）括住。

A.()B.【】C.{}D.‘’答案: D6.模块名的修改是（）。

A.在参数设置对话框中实现B.在模块旁双击鼠标后出现的编辑框中实现C.在模块的下面或旁边的编辑框中D.在模块的属性窗口中答案: C7.Matlab系统由Matlab开发环境、Matlab语言、Matlab数学函数库、Matlab图形处理系统和（）五大部分组成。

A.Matlab工具栏B.Matlab菜单C.Matlab应用程序接口D.命令窗口答案: C8.关于主函数，以下说法正确的是（）。

A.主函数名必须与文件名相同B.主函数的工作空间与子函数的工作空间是嵌套的C.主函数中不能定义其他函数D.每个函数文件中都必须有主函数答案: B9.运行命令“f=solve(‘x^2+1’)”，则（）。

A.f是有两个数值元素的行向量B.f是有两个数值元素起的列向量C.f是符号对象D.f只有一个元素答案: B10.运行命令“>>a=sym(‘pi’，’d’)”则对于变量a的描述（）是正确的。

A.a是符号变量B.a显示为10位的数值C.a显示为32位的数值D.a不存在答案: D11.图形窗口（Figure）显示网格的命令是（）。

A.axis onB.grid onC.box onD.hold on答案: B12.如果x=1:2:8，则x(1)和x(4)分别是（）。

A.1，8B.1，7C.2，8D.2，7答案: B13.绘制系统零极点图的命令是（）。

控制系统数字仿真模拟题一.单选题1.运行下列命令后A1=[1,2,3;4,5,6;7,8,9];A2=A1';A3=cat(1,A1,A2),系统输出结果为________. A.123147456258789369 B.123456789147258369 C.123456789D.147258369[答案]:B2.可将两个状态空间系统按下图所示方式进行组合,得到的系统为1111122222111112222200000000x a x b u x a x b u y c x d u y c x d u ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤=+⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤=+⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦&&的命令为________.A.［a,b,c,d ］＝append(a1,b1,c1,d1,a2,b2,c2,d2)B.［a,b,c,d ］＝parallel(a1,b1,c1,d1,a2,b2,c2,d2）C.［a,b,c,d ］＝series(a1,b1,c1,d1,a2,b2,c2,d2）D.［a,b,c,d ］＝feedback(a1,b1,c1,d1,a2,b2,c2,d2）[答案]:A3.可以将模块按照顺时针进行旋转的快捷键为________.A.ctrl+rB.ctrl+yC.alt+rD.alt+y[答案]:A4.将混路器组成的总线信号依照原来的构成方法分解成多路信号或传输到相应的模块中去的模块为________.A.B.C.D.[答案]:C5.下列符号中可以引导注释行的是________.A.&B.@C.$D.%[答案]:D6.若A=412303214--⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-⎣⎦,则C=(A>0)&(A<3)的结果为:________.A.001 001 011B.001 000 010C.111 110 110D.001 110 010[答案]:B7.MA TLAB系统中若要使系统选择short和shortE中最好的表示,则采用命令________.A.shortB.shortEC.shortGD.longE[答案]:C8.一个电机转速控制系统中,属于电机所具有的属性的为:________.A.电机转子B.电机转速C.电网电压D.电机定子[答案]:B9.设一个五阶魔方阵B=magic(5),提取B 阵的第1行,第2行的第1,3,5个元素的命令为________.A.B(1,2:[1,3,5])B.B([1:2],[1,3,5])C.B([1:2],1:3:5))D.B(1:2;[1,3,5])[答案]:B10.下列命令中可以创建起始值为0,增量值为0.5,终止值为10的等差数列的是________.A.a ＝0:0.5:10B.a ＝linspace(0,10,0.5)C.linspace(0,10,10)D.logspace(0,1,11)[答案]:A11.若a=[102;300;130;111],则any(a)=________.A.011B.110C.111D.100[答案]:C12.设s ＝‘haha’,可以看到字符s 的ascii 码值的命令为________.A.size(s ）B.isstr(s ）C.abs(s ）D.eval(s ）[答案]:C13.PSPICE 是________软件.A.模型及混合信号仿真软件B.模拟电路仿真软件C.机械系统动力学自动分析软件D.大型通用有限元分析软件[答案]:B14.将多项式2(22)(4)(1)s s s s ++++展开的命令中正确的是________.A.conv([1,2,2],conv([4,1],[1,1]))B.conv([2,2,1],conv([4,1],[1,1]))C.conv([2,2,1],conv([1,4],[1,1]))D.conv([1,2,2],conv([1,4],[1,1]))[答案]:D15.w=conv([1,2,3],conv([1,2],[1,1]))的值为________.A.3111372B.2713113C.1511136D.151422219[答案]:C16.设某一系统的状态方程矩阵为a=[-3,1;1,-3];b=[1,1;1,1];c=[1,1;1,-1];d=[0]并且执行后得可控性矩阵和可观性矩阵的秩分别为cam=ctrb(a,b)＝1,rcam=rank(cam)＝2,因此这一系统为________.A.不可控且不可观的系统B.可控且可观的系统C.可控但不可观的系统D.不可控但可观的系统[答案]:D17.________是系统仿真的主要依据.A.客观存在B.数学抽象C.相似论D.真实感觉[答案]:C18.柔性制造系统属于________系统.A.连续系统B.离散时间系统C.离散事件系统D.开放系统[答案]:C19.在Matlab系统中,调用Simulink环境的工具栏图标为________.A.B.C.D.[答案]:A20.列出工作内存中的变量名称以及细节,只需在命令窗口输入________.A.whatB.whoC.echoonD.whose[答案]:A二.判断题1．影响系统而又不受系统直接控制的全部外界因素的集合叫外部活动.(）[答案]:F2．系统仿真就是建立系统的动态模型并在模型上进行实验(或试验).(）[答案]:T3．MA TLAB是瑞典Lund工学院的软件产品.80年代初,CleveMoler博士构思开发MAXtrixLABoratory(矩阵实验)的软件,提高了计算软件编制工作的效率.(）[答案]:F4．global可以定义全局变量,全局变量的作用域是该MATLAB函数的整个工作区,其他的函数不能对它们进行存取和修改.(）[答案]:F5．我们在选择数值算法的时候要考虑精度,计算速度,以及稳定性等原则进行.(）[答案]:T6.控制系统的数学模型有状态空间表达式,微分方程和积分方程.(）[答案]:F7.仿真就是利用模型(物理模型或数学模型）代替实际系统进行实验和研究.(）[答案]:T8.离散相似法采样周期的选择应该满足香农定理(采用定理）.(）[答案]:T9.通常情况下,模拟仿真较数字仿真精度高.(）[答案]:F10.机理模型法需要对系统的内部结构和特性完全的了解,但其精度较低.(）[答案]:F11.绘制系统根轨迹的命令式是rlocus.(）[答案]T12.仿真所遵循的基本原理是相似原理,即几何相似和数学相似.(）[答案]:T13.在MATLAB中,plot命令用于绘制三维图形.(）[答案]:F14.绘制系统单位阶跃响应曲线的命令是step.(）[答案]:T15.系统仿真有三个基本的活动是模型建立,模型变换和模拟实验.(）[答案]:F16.机理模型法就是对已知结构,参数的物理系统运用相应的物理定律或定理,经过合理的分析简化建立起来的各物理量间的关系.(）[答案]:T17.欧拉法的计算精度p=3.(）[答案]:F18.绘制系统单位脉冲响应曲线的命令是implus.(）[答案]:T19.MA TLAB的含义为矩阵实验室.(）[答案]:T20.margin(G)的含义是计算系统的相角裕度和幅值裕度.(）[答案]:T21.零极点增益形式可用于分析系统的稳定性和快速性.(）[答案]:T22.在线形图型格式的设置中,字符r表示绿色.(）[答案]:F23.在对系统仿真时,要采集现场的原始数据,而计算时要提供初始条件,这样由于数据的采集不一定很准,会造成仿真过程中产生一定的误差,此类误差称为初始误差.(）[答案]:T24.通常仿真时多采用四阶龙格—库塔法,其原因就是这种计算公式的截断误差较小.(）[答案]:T25.仿真所遵循的原则是几何相似和实物相似.(）[答案]:F26.所谓物理仿真就是应用数学相似原理,按照真实系统的数学关系构造系统的数学模型,并在数学模型上进行实验研究.(）[答案]:T27.数值积分法中,恒稳的算法是梯形法.(）[答案]:T28.所谓数学仿真就是应用几何相似原理,仿制一个与实际系统工作原理相同,质地相同但几何尺寸较小的物理模型进行实验研究.(）[答案]:F29.系统仿真大都采用计算机程序处理和数值计算,由于计算机的字长有限,不同档次的计算机其计算结果的有效值不一致,导致仿真过程出现舍入误差.(）[答案]:T30.在保证计算稳定性及计算精度的要求下,尽可能选较小的仿真步长.(）[答案]:F31.微分方程能够反映系统内部各状态之间的相互关系,适用于多输入多输出系统.传递函数是零极点形式和部分分式形式的基础.(）[答案]:F32.在线形图型格式的设置中,字符b表示蓝色.(）[答案]:T33.MA TLAB中clf用于清除图形窗口上的旧图形.(）[答案]:T34.状态方程是直接描述系统输入和输出量之间的制约关系,是连续控制系统其他数学模型表达式的基础.(）[答案]:F35.数值积分法中,计算精度p=2的是梯形法.(）[答案]:T36.统计模型法是采用归纳的方法,根据系统实测的数据,运用统计规律和系统辨识等理论建立的系统模型.(）[答案]:T37.混合法是机理模型法和统计模型法的结合.(）[答案]:T38.当仿真步距确定后,采用的数值积分公式的阶次将导致系统仿真时产生截断误差,阶次越高,截断误差越大.(）[答案]:F39．现实性,简洁性,适应性是建立系统模型应该依照的原则.(）[答案]:T40．CAD技术就是将计算机高速而精确的计算能力,大容量存储和处理实际的能力替代设计者的综合分析,逻辑判断以及创造性思维,用以加快设计进程,缩短设计周期,提高设计质量的技术.(）[答案]:F三,问答题: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?[答案]:系统仿真是以相似原理,系统技术,信息技术及其应用领域有关的专业技术为基础,以计算机和各种专用物理效应设备为工具,利用系统模型对真实的或设想的系统进行动态研究的一门多学科的综合性技术.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.2.控制系统CAD可解决那些问题?[答案]:控制系统CAD可以解决以频域法为主要内容的经典控制理论和以时域法为主要内容的现代控制理论.此外,自适应控制,自校正控制以及最优控制等现代控制测略都可利用CAD 技术实现有效的分析与设计.3.控制系统建模的基本方法有哪些?他们的区别和特点是什么?[答案]:控制系统的建模方法大体有三种:机理模型法,统计模型法和混合模型法.机理模型法就是对已知结构,参数的物理系统运用相应的物理定律或定理,经过合理的分析简化建立起来的各物理量间的关系.该方法需要对系统的内部结构和特性完全的了解,精度高.统计模型法是采用归纳的方法,根据系统实测的数据,运用统计规律和系统辨识等理论建立的系统模型.该方法建立的数学模型受数据量不充分,数据精度不一致,数据处理方法的不完善,很难在精度上达到更高的要求.混合法是上述两种方法的结合.4.什么是离散系统?什么是离散事件系统?如何用数学的方法描述它们?[答案]:本课程所讲的”离散系统”指的是离散时间系统,即系统中状态变量的变化仅发生在一组离散时刻上的系统.它一般采用差分方程,离散状态方程和脉冲传递函数来描述.离散事件系统是系统中状态变量的改变是由离散时刻上所发生的事件所驱动的系统.这种系统的输入输出是随机发生的,一般采用概率模型来描述.5.动态系统仿真中常用的数值算法有哪几类,分别是什么?[答案]:主要有求解线性和非线性微分方程的数值积分法和计算线性时不变动态系统的离散相似法.其中,数值积分法主要有:欧拉(Euler)法,梯形法,龙格—库塔(Runge-Kutta)法和阿达姆斯(Adams)法;离散相似法主要有:置换法和相似变换法.6.为什么说模拟仿真较数字仿真精度低?其优点如何?.[答案]:由于受到电路元件精度的制约和容易受到外界的干扰,模拟仿真较数字仿真精度低,但模拟仿真具有如下优点:(1)描述连续的物理系统的动态过程比较自然和逼真;(2)仿真速度极快,失真小,结果可信度高;(3)能快速求解微分方程.模拟计算机运行时各运算器是并行工作的,模拟机的解题速度与原系统的复杂程度无关;(4)可以灵活设置仿真试验的时间标尺,既可以进行实时仿真,也可以进行非实时仿真;(5)易于和实物相连.7.采样控制系统数字仿真中连续部分离散化时的步长h如何选取?[答案]:(1)若仿真的任务仅要求计算系统输出y(t)而不要求计算系统内部状态变量,且连续部分的整体脉冲传递函数G(z)=Z[Gh(s)G0(s)]较易求出时,可选h=T(2)若连续部分整体脉冲传递函数G(z)=Z[Gh(s)G0(s)]不易求出;或仿真的任务要求计算系统输出y(t)和内部状态变量;或被控对象含有非线性环节时,可选h=T/N(N为正整数）.8.采样控制系统数字仿真有哪几种方法?[答案]:采样控制系统仿真通常有差分方程递推求解法,双重循环方法,应用MA TLAB控制工具箱时域响应分析函数法和Simulink仿真法.9.计算机仿真有哪些优点?[答案]:(1）对尚处于论证或设计阶段的系统进行研究,唯一的方法就是仿真.(2）经济,安全,效率高.(3）研究系统非常方便灵活.10.评价优化方法的优劣的应该考虑哪些因素?[答案]:三方面因素:(1）收敛性:收敛性的好坏表示某种优化方法适用范围的大小,具体表示算法对于相当一类目标函数均能找到最优点.(2）收敛速度:为了求出同样精度的最优点,不同的优化方法所需要的迭代次数不同,迭代次数少的优化方法收敛速度较快.(3）每步迭代所需的计算量:每步迭代所需的计算量也是决定寻优速度的另一重要因素.。

控制系统数字仿真题库填空题1.定义一个系统时.首先要确定系统的；边界确定了系统的范围.边界以外对系统的作用称为系统的 .系统对边界以外环境的作用称为系统的。

1.定义一个系统时.首先要确定系统的边界；边界确定了系统的范围.边界以外对系统的作用称为系统的输入.系统对边界以外环境的作用称为系统的输出。

2．系统的三大要素为：、和。

2．系统的三大要素为：实体、属性和活动。

3．人们描述系统的常见术语为：、、和3．人们描述系统的常见术语为：实体、属性、事件和活动。

4．人们经常把系统分成四类.分别为：、、和4．人们经常把系统分成四类.它们分别为：连续系统、离散系统、采样数据系统和离散-连续系统。

5、根据系统的属性可以将系统分成两大类：和。

5、根据系统的属性可以将系统分成两大类：工程系统和非工程系统。

6．根据描述方法不同.离散系统可以分为：和。

6．根据描述方法不同.离散系统可以分为：离散时间系统和离散事件系统。

7. 系统是指相互联系又相互作用的的有机组合。

7. 系统是指相互联系又相互作用的实体的有机组合。

8．根据模型的表达形式.模型可以分为和数学模型二大类.期中数学模型根据数学表达形式的不同可分为二种.分别为：和。

8．根据模型的表达形式.模型可以分为物理模型和数学模型二大类.期中数学模型根据数学表达形式的不同可分为二种.分别为：静态模型和动态模型。

9．连续时间集中参数模型的常见形式为有三种.分别为：、和。

9．连续时间集中参数模型的常见形式为有三种.分别为：微分方程、状态方程和传递函数。

10、采用一定比例按照真实系统的样子制作的模型称为 .用数学表达式来描述系统内在规律的模型称为。

10、采用一定比例按照真实系统的样子制作的模型称为物理模型.用数学表达式来描述系统内在规律的模型称为数学模型。

11．静态模型的数学表达形式一般是方程和逻辑关系表达式等.而动态模型的数学表达形式一般是方程和方程。

11．静态模型的数学表达形式一般是代数方程和逻辑关系表达式等.而动态模型的数学表达形式一般是微分方程和差分方程。

单选题1.A.1/2/(1+exp(x))^(1/2)*exp(x)B.sqrt(1+exp(x))C.1D.0答案: A2.图形窗口（Figure）显示网络的命令是（）。

A.axis onB.grid onC.box onD.hold on答案: B3.下列变量名组成合法的是（）。

A.1_1B.ifC.a%D.a答案: D4.求解线性方程组Ax=b，当detA≠0时，方程的解是（）。

A.A\bB.b/AC.b\AD.A/b答案: A5.输入字符串或选项时，要用（）括住。

A.()B.【】C.{}D.‘’答案: D6.模块名的修改是（）。

A.在参数设置对话框中实现B.在模块旁双击鼠标后出现的编辑框中实现C.在模块的下面或旁边的编辑框中D.在模块的属性窗口中答案: C7.Matlab系统由Matlab开发环境、Matlab语言、Matlab数学函数库、Matlab图形处理系统和（）五大部分组成。

A.Matlab工具栏B.Matlab菜单C.Matlab应用程序接口D.命令窗口答案: C8.关于主函数，以下说法正确的是（）。

A.主函数名必须与文件名相同B.主函数的工作空间与子函数的工作空间是嵌套的C.主函数中不能定义其他函数D.每个函数文件中都必须有主函数答案: B9.运行命令“f=solve(‘x^2+1’)”，则（）。

A.f是有两个数值元素的行向量B.f是有两个数值元素起的列向量C.f是符号对象D.f只有一个元素答案: B10.运行命令“>>a=sym(‘pi’，’d’)”则对于变量a的描述（）是正确的。

A.a是符号变量B.a显示为10位的数值C.a显示为32位的数值D.a不存在答案: D11.图形窗口（Figure）显示网格的命令是（）。

A.axis onB.grid onC.box onD.hold on答案: B12.如果x=1:2:8，则x(1)和x(4)分别是（）。

A.1，8B.1，7C.2，8D.2，7答案: B13.绘制系统零极点图的命令是（）。

控制系统数字仿真作业学号：S309047020姓名：张宇2010年1月5号2.2 将()G s ＝2(3)(1)(2)S S s +++化成状态空间表达式，要求A 阵为对角阵。

解：()G s ＝2(3)(1)(2)S S s +++＝4(1)S --＋2(2)S ---=()()Y s U s令：()()(),()12(1)(2)U s U s x s x s S S ==---- ， 则：()4()2()12Y s x s x s =- 将以上两式拉氏反变换： 112224212x x u x x u y x x=-+=-+=-所以可得：1011102122x x u x x -⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ y ＝（4 －2）12x x ⎛⎫⎪⎝⎭2.3 已知系统的状态空间描述为：A ＝100020003-⎛⎫⎪- ⎪ ⎪-⎝⎭ B ＝363⎛⎫ ⎪- ⎪ ⎪⎝⎭C=(111)求该系统的传递函数。

解：()G s =1()C sI A B --=(111)1100020003S S S -+⎛⎫ ⎪+ ⎪ ⎪+⎝⎭363⎛⎫ ⎪- ⎪ ⎪⎝⎭=(111)100110021003S S S ⎛⎫ ⎪+⎪ ⎪ ⎪+ ⎪ ⎪ ⎪+⎝⎭363⎛⎫ ⎪- ⎪ ⎪⎝⎭=31S ++62S -++33S +=6326116S S S +++ 2.4 求图2-20所示系统的状态空间描述。

图2-20解：()G s ＝()()Y s U s ＝()()()()1()()K S a S S b S c K S a S S b S c +++++++＝32()()Ks Kas b c s bc K s Ka ++++++所以可以写出系统的状态空间描述为：A ＝010001()()Ka bc K b c ⎛⎫ ⎪⎪ ⎪--+-+⎝⎭ B ＝001⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭C ＝(0)Ka K2.5分别用欧拉法、二阶龙格－库塔及四阶龙格－库塔法计算系统：100(51)(101)(1)(0.151)S S S S ++++在阶跃函数下的过渡过程1. 选择相同的步距h ＝0.005，试比较计算结果。