计算机仿真技术总复习整理

一、什么叫系统？系统具有哪些特点？系统：为实现规定功能以到达某一目旳而构成旳互相关联旳一种集合体或装置(部件)。

系统具有如下四个特点：①系统是由部件构成旳，部件处在运动状态；②部件之间存在着联络；③系统行为旳输出也就是对目旳旳奉献，系统各主量和旳奉献不小于各主量奉献之和，即系统旳观点1+1>2；④系统旳状态是可以转换旳，在某些状况下系统有输入和输出，系统状态旳转换是可以控制旳。

二、系统性能好坏旳评价指标有哪些？系统旳好坏可以由如下四点观测：目旳明确:每个系统（部件）均为一种目旳而运动。

系统旳好坏要看它运行后对目旳旳奉献。

因而目旳明确是评价系统旳第一指标。

构造合理:子系统旳联接方式构成系统旳构造。

联接清晰，途径畅通，冗余少等，以到达合理实现系统目旳旳目旳。

接口清晰:子系统之间有接口，系统和外部旳联接也有接口，好旳接口其定义应十分清晰。

能观能控:通过接口，外界可以输入信息，控制系统旳行为，可以通过输出观测系统旳行为。

只有系统能观能控，系统才会有用，才会对目旳作出奉献。

三、系统模型旳定义、类型及特性？系统模型旳定义：是指以某种确定旳形式（如文字、符号、图表、实物、数学公式等），对系统某首先本质属性旳描述。

系统模型旳分类：物理模型、数学模型系统模型旳特性：（1）它是现实系统旳抽象或模仿；（2）它是由反应系统本质或特性旳重要原因构成旳；（3）它集中体现了这些重要原因之间旳关系。

四、计算机仿真旳定义、类型、作用？计算机仿真（Computer Simulation ）定义：借助高速、大存储量数字计算机及有关技术，对复杂真实系统旳运行过程或状态进行数字化模拟旳技术。

计算机仿真旳分类：① 根据计算机分类：模拟计算机仿真、数字计算机仿真、模拟数字混合计算机仿真 ② 根据仿真时钟与实际时钟旳比例关系实时仿真、欠实时仿真、超实时仿真③ 根据系统模型旳特性持续系统仿真、离散事件系统仿真五、简述计算机仿真旳总体流程图？六、系统仿真旳定义？系统仿真（System Simulation）定义：是以相似原理、系统技术、信息技术及其应用领域有关专业技术为基础，以计算机、仿真软件、仿真器和多种专用物理效应设备为工具，运用系统模型对真实旳或设想旳系统进行动态研究旳一门多学科旳综合性技术。

第6讲:用adams进行仿真简介虚拟样机技术的定义:虚拟样机（Virtual Prototyping 简称VP）技术又称为机械系统动态仿真技术，是一项计算机辅助工程（CAE）技术。

工程师在计算机上建立样机模型，对模型进行各种动态性能分析，然后改进样机设计方案，用数字化形式代替传统的实物样机实验。

虚拟样机技术的特点:1.强调在系统层次上模拟产品的外观、功能及特定环境下的行为；2.可以辅助物理样机进行设计验证和测试；3.可以在相同时间内“试验”更多的设计方案，从而易于获得最优设计方案；4.用于产品开发的全生命周期，并随着产品生命周期的演进而不断丰富和完善；5.支持产品的全方位测试、分析与评估；6.减少产品开发时间(Product Developments)，产品尽快上市；7.减少了设计费用(Design Cost);虚拟样机技术应用软件:目前世界范围内流行使用的机械系统的仿真软件有 ADAMS和比利时LMS的DADS（Dynamic Analysis and Design System）动力学分析和设计系统软件。

ADAMS是虚拟样机技术的杰出代表，它全称是Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System,即机械系统自动动力学分析系统。

ADAMS软件的启动方式：1）双击桌面快捷菜单A-View或右健-打开；2）选择开始/所有程序/MSC.Software/ 1）双击桌面快捷菜单A-View或右健-打开；（2）选择开始/所有程序/MSC.Software/MSC.ADAMS2005/A View/ADAMS-ViewADAMS软件的特点:（1）快捷方便的图形界面－A／View 。

（2）强大的建模和分析功能（3）开放式结构。

ADAMS软件的建模方式：（1）应用ADAMS2005直接建立几何模型（2）应用其他三维CAD软件建立几何模型，然后通过相应的接口导入ADAMS2005ADAMS软件的仿真功能及内容：（1）虚拟样机建模基础；（2）函数的定义及其应用；（3）机构的参数化建模与设计；（4）虚拟样机的控制设计；（5）柔性体建模及系统振动特性分析；（6）虚拟样机建模中的用户化设计。

计算机仿真复习资料知识点汇总：〔一〕1.MATLAB中，以下变量名无效的是2c。

2.已知x为一向量，计算其正弦函数的运算为sin(x) 。

3.MATLAB中，创立0到10的5个数的，命令正确的选项是linspace(0,10,5)。

4.已知矩阵A=1 2 3;7 8 9;4 5 6],能够提取该矩阵1到2列全部元素的MATLAB语句是A(:,1:2) 。

5.MATLAB中，直接“执行〞某一字符串的命令是eval.6.假设a=6.4 ，使用取整函数得到7，该取整函数名为ceil .7.MATLAB的线性系统模型转换函数，完成传递函数转换为零极点描述的函数是tf2zp.8.获得指定函数援助的命令格式是doc 函数名。

9.MATLAB中，产生m×n的全1矩阵的正确命令是ones(m,n).10.MATLAB中求数组p的维数的命令是ndims(p).11.函数文件中函数名和文件名相同。

12.MATLAB提高三种根本逻辑操作，其中—表示非。

13.数值积分中，计算步长越小，总误差不肯定越小。

14.clc命令不仅可以去除窗口显示内容同时也删除MATLAB工作空间中的变量。

说法错误。

15.MATALB，2×2的矩阵A=1 2 ,3 4]的输入方法是错误的。

16.推断系统G是否为连续系统的命令是isct(G)。

17.MATALB中运算符前带小点表示执行元素对元素的运算。

18.在MATLAB中，变量名区分字母的大小写，但MATLAB提供的标准函数名以及命令名必须用小写字母。

说法错误。

19.已知A=1 2 3; 1 3xi 0; 2 4 5, B=1 0 3xi ; 1 5 0;1 8 5]，则：（1）A(1:3,3)= 3 0 5]’（2）A(5)= 3xi（3）B(2:3)= 1 1]（4）B(9)= 5（5）A’= 1 1 2; 2 -3xi 4; 3 0 5]（6）B.’=1 1 1; 0 5 8; 3xi 0 5]（7）A.xB=1 0 9xi; 1 15xi 0;2 32 25];〔4分〕（8）AxB=6 34 15+3xi ；1+3xi；15xi 3xi；11 60 25+6xi]20. who命令和whos命令的区别：Who用于查询变量名；whos可查询全部变量的大小。

计算机仿真复习提纲
考试方式：开卷
题型：填空20% （概念）、简答30%（主要是重要命令的格式和解释）、编程
25%（用一些关键的命令编写控制系统仿真计算的程序）、用Simulink的模块搭建仿真模型10% 、程序分析15%（给程序加注释，并写出运行结果）。

一概述
1 仿真的基本概念
2 MATLAB软件的发展
3 控制系统的各种表示方法
二控制系统的数学描述
1 控制系统的状态空间方程创建，结构框
图及描述
2 线性系统的离散化
3 状态空间方程的数值积分求解的原理和
步骤（包括Euler法和龙格-库塔4方法）4 系统的传递函数和结构框图
三要掌握的MATLAB命令
demo，
conv，printsys，poly，c2d，d2c，tf2zp，zp2tf，tf2ss，ss2tf，ss2zp，zp2ss， pade
series，parallel，append，ss2ss，eig，jordan，numeric，step，spline，cloop，feedback，impulse，initial，subplot，
lsim，damp，dcgain,
rlocus，length，rlocfind，
pzmap,grid,sgrid,bode，margin，roots，rank，nyquist，lyap，ode23，ode45，place，acker，ctrb，obsv，lqr，lqr2，lqy
会使用上述各种命令编写MATLAB系统仿真程序。

会用MATLAB语言编写系统状态空间方程的数值积分计算程序
Simulink的特点，模块库的种类，用
Simulink建立连续状态空间方程系统的仿真模型。

计算机仿真技术复习总结y=zeros(m,n)两个作用：①为矩阵y赋初值②为矩阵y分配m×n的存储空间sum(x)：矩阵各列元素的和几个取整函数的区别：数组寻址：1．通过对数组下标的访问来实现数组寻址>> A=1:6A =1 2 3 4 5 6访问单个元素时，直接采用访问下标的方法。

>> A(4)ans =4一次访问一块数据（即访问数组中的连续元素），可以使用冒号。

>> A(2:6)ans =2 3 4 5 6访问多个不连续的元素，可以使用中括号。

>> A([1 3 4 6])ans =1 3 4 6end参数用来表示数组的结尾。

>> A(3:end)ans =3 4 5 6图形对象属性：包括属性名与属性值用get函数获取属性值用set函数设置属性值2.1矩阵和数组的概念标量（Scalar）：是指1×1的矩阵，即只含一个数的矩阵。

向量（Vector）：是指1×n或n×1的矩阵，即只有一行或者一列的矩阵。

矩阵（Matrix）：是一个矩形的数组，即二维数组，其中向量和标量都是矩阵的特例，0×0矩阵为空矩阵([])。

数组（Array）：是指n维的数组，为矩阵的延伸，其中矩阵和向量都是数组的特例。

复数由实部和虚部组成，MATLAB用特殊变量“i”和“j”表示虚数的单位。

z=a+b*i或z=a+b*jz=a+bi或z=a+bj(当b为常量时)z=r*exp(i*theta)得出一个复数的实部、虚部、幅值和相角。

a=real(z) %计算实部b=imag(z) %计算虚部r=abs(z) %计算幅值t=angle(z) %计算相角1. 变量的命名规则区分字母的大小写。

例如，“a”和“A”是不同的变量。

不能超过63个字符，第63个字符后的字符被忽略。

必须以字母开头，变量名的组成可以是任意字母、数字或者下划线，但不能含有空格和标点符号(如，。

《计算机仿真》期末复习资料一、重要知识点提要 (1)二、练习套题1 (1)三、练习套题1参考答案 (3)四、练习套题2 (9)五、练习套题2参考答案 (10)六、PID的调节实例 (15)一、重要知识点提要1、常用函数的使用；（ones, eye, zeros, length, size, diag, magic, mean, conv,…）2、矩阵的输入、调用；矩阵内部元素的调用；矩阵的运算；数组运算；3、关系运算符、逻辑运算符的使用；4、流程控制语句：if, for, switch, break, while的用法；5、基本绘图命令：plot, subplot；（如何将图拷到WORD中）6、LMI模型：TF、ZPK、SS的生成、转换，离散模型及连续模型，模型数据的获取，闭环传递函数的求法;(feedback)7、闭环极点的求法；系统稳定性判定；(roots)8、系统可控性、可观性判定；（ctrb（A,B），obsv(A,C),rank）9、系统根轨迹、奈氏图、波德图的画法，稳定裕量的求法；（rlocus, bode, nyquist, margin）10、系统响应曲线、响应数据的求法：step, impulse, lsim；11、M文件编写，系统动态性能指标的求法；12、仿真模型的建立，PID封装，PID调节法.(如何利用PLOT函数画曲线，并拷至文档中)二、练习套题1练习说明：．．．．．1、请在E盘目录下建立一个以自己姓名、班级和学号为名字的文件夹，格式为“姓名_班级_学号”，例如“张三_自动化061_28”。

并在该文件夹下建立名为“计算机仿真答卷_试卷类型”的WORD文件，其中试卷类型写你所做试卷的类型码，例如“计算机仿真答卷_A ” ，在本次考试中所有结果（包括源程序，图或曲线以及运行结果等）均须保存在该文件中，否则记零分； 2、 答案中要求保留利用MATLAB 软件进行计算和仿真的过程； 3、要求在答卷上写清题号，并按顺序写答案。

复习要点1、关于考试：本次考试开卷考试，试题分三种类型，填空20分，计算编程40分，简答40分2、考试时间在6月1日下午2：00-3：50第一章：1、系统的概念、系统的性质；数学模型的概念、用途、分类。

2、仿真的概念、类型及区别。

3、连续系统仿真的分类，相似论。

4、数字仿真的工作流程、三要素、数字仿真程序和它的三个阶段。

第二章1、仿真研究的概念、数学模型的种类。

2、三种连续系统的数学模型及其推导过程，学会用2.20，2.21推导微分方程的状态空间表达（习题2.1），例子2.1（习题2.2）3、离散时间模型的形式，理解推导过程。

Matlab语言中的模型表示，4个函数，学会num和den的表达，conv函数的应用，模型转换函数如：tf2ss( ),tf2ss( ),zp2ss( ),ss2zp( )等3、实现问题的含义，4种实现，如何选择哪一种实现.4、连续系统离散化的两种方法及Matlab语言函数习题 1、2第三章1、欧拉法、单步法-自启动法，几何意义，误差形式。

2、改进欧拉法及其特点。

3、龙格-库塔法，它的特点，1-4阶公式，几何表示4、线性多步法概念、特点。

显示和隐式的关系5、用Matlab求解常微分方程的函数，例3.1 用ode45解方程组6、数字仿真程序的构成，方块的含义第7章1、Simulink的启动方法（三种）2、基本操作：模型基本模块，模块排序的两个基本原则3、基本模块，了解常用模块在那个模块库中4、模块的链接5、子系统的作用（两个），创建的方法，子系统的封装过程，封装子系统和非封装子系统的区别6、回调的概念和函数7、S函数的概念、工作原理。

第8、9章1、虚拟现实的概念、作用，三个”I”的理解2、虚拟现实的组成3、仿真语言的功能、一般结构4、仿真实验的计划制定与实施最后，与上机有关的内容，需要能利用Simulink进行仿真，用编程的方法实现各种数学模型的表示，以及转换。

1、系统
2、仿真系统
3、事件表
4、计算机仿真
5、系统边界
6、事件表
1、简述系统分析的步骤。

2、简述计算机仿真以及计算机仿真的分类。

3、使用Simulink 设计一个正弦信号，并将信号输出到示波器中，写出实现步骤，并绘图。

1、简述系统的“三要素”。

2、简述计算机仿真模型应具有的性质。

3、简述计算机仿真的优点：
1、利用MA TLAB 求鸡兔同笼问题：鸡和兔子关在一个笼子里，已知共有头36个，脚100个，求笼内关了多少只兔子和多少只鸡？
2、绘制下图中的二维曲线，要求：
（1）sin(t)用红色实线; cos(t)用蓝色虚线;
（2）标注标题、图例注解、横坐标、纵坐标
（3） 分别在点[1.7*pi;1.6*pi]和[-0.3; 0.7]处加标注'sin(t)'和'cos(t)'。

正弦和余弦曲线
时间正弦&余弦
1、利用MA TLAB求1！+2！+3！+ …+5！的值。

2、利用MA TLAB符号变量写出f=x3-10x2+5x-15的表达式。

（1）将该表达式进行因式分解
（2）求它的一阶导数
（3）求[0,5]区间的定积分 要求写出执行命令。

1、比较遗传算法与蚂蚁算法的优缺点，并阐述遗传算法与蚂蚁算法融合的思想。

1、叙述遗传算法的基本步骤并绘制遗传算法的流程图。

计算机仿真（11041）复习资料一、单选题 ( 下列各小题备选答案中，只有一个符合题意的答案。

)1、已知a=2:2:8, b=2:5，下面的运算表达式中，出错的为 C(A) a'*b (B) a .*b (C) a*b (D) a-b2.下列哪个变量的定义是不合法的 A(A) NaN (B) xyz_3 (C) abcdef (D) x3yz3.下列哪条指令是求矩阵的逆矩阵 A(A) inv (B) diag (C) det (D) eig4. 清空Matlab工作空间内所有变量的指令是 C(A) clc (B) cls (C) clear (D) clf5.下面的程序执行后array的值为 ( A )for k=1:10if k>6break;elsearray(k) = k;endend(A) array = [1, 2, 3, 4, 5, 6](B) array = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10](C) array =6 (D) array =10.6.产生4阶全0方阵的命令为 zeros(4) ；产生3阶全1方阵的命令为ones(3) 。

7. 给定矩阵A，求秩的命令是rank(A)，求行列式的命令是det(A)，求特征值和特征向量的命令是eig(A)，求逆的命令是inv(A)。

8.在命令窗中键入figure会得到一个空白的图形窗。

二、简答题1、写出关系运算符中的等号、不等号、小于号、大于号、小于等于号和大于等于号；答：等号：= =，不等号：~ =，小于号：<，大于号：>，小于等于号：<=，大于等于号：>= 2、写出逻辑操作中逻辑“与”、逻辑“或”及逻辑“非”的符号；答：与：&，或：|，非：~，异或：xor。

3、写出符号计算中的关系运算符；答：等于：= =，不等于：~=4、查看工作空间用哪个命令？答：who5、clf、clear和clc的功能是什么？答：clf 清除图对象，clear清除工作空间内的所有变量，clc 清除当前屏幕上显示的所有内容，但不清除工作空间中的数据。

计算机仿真复习范文计算机仿真是一门涉及建立数学模型、编写程序、进行实验和模拟的科学方法。

通过模拟现实世界中的各种过程和系统，计算机仿真可以帮助我们更好地理解和解决实际问题。

本文将从计算机仿真的定义、应用领域、基本原理和常见方法等方面进行回顾与复习。

一、计算机仿真的定义二、计算机仿真的应用领域1.工程领域：计算机仿真可以用于汽车、航空航天、建筑等工程领域的设计和测试，帮助工程师预测和评估系统的性能和稳定性，提高产品的质量和可靠性。

2.生物医学领域：计算机仿真可以用于研究人体组织、器官和生理系统的运行机制，模拟药物的作用和治疗效果，帮助医生做出准确的诊断和治疗方案。

3.社会科学领域：计算机仿真可以用于模拟人类行为、群体互动和社会系统的运行规律，帮助社会科学家研究社会现象，并预测和评估政策的效果。

4.自然科学领域：计算机仿真可以用于物理、化学、天文学等自然科学领域的研究和实验，帮助科学家探索自然规律，模拟和分析各种复杂的自然现象。

三、计算机仿真的基本原理1.建立数学模型：计算机仿真首先需要建立一个数学模型，即将需要研究的系统或现象用一组数学方程或逻辑关系来描述。

这个模型可以是连续的（如微分方程），也可以是离散的（如差分方程），根据具体情况选择适当的模型。

2.编写仿真程序：建立了数学模型后，需要将其转化为计算机可以执行的程序。

根据模型的特点和仿真目的，选择合适的计算方法和编程语言，编写仿真程序。

3.进行实验和模拟：利用编写的仿真程序，在计算机上进行实验和模拟。

通过改变输入条件、参数或初值等，观察和记录系统的运行状态和结果，得到对实际情况的认识和理解。

4.分析和评估结果：分析和评估仿真结果，比较不同条件下的模拟结果，从中找出规律和趋势，得出结论，并对实际情况作出预测和评估。

四、计算机仿真的常见方法1.数值求解法：将连续模型转化为离散模型，利用数值方法求解差分方程或积分方程。

常用的数值求解方法有欧拉法、龙格－库塔法、有限差分法等。

一、理论：1.实际系统、数学模型、计算机称为系统仿真的三要素。

2.按照系统输入信号特点和有无测量反馈信号，可将系统控制方式分为开环控制和闭环控制两大类。

3.控制系统按照系统中信号的变化规律分类，可以分为线性连续系统，采样系统，离散事件系统。

4.控制系统按照系统的数学模型分类，可以分为线性系统和非线性系统。

5.一个系统应具备三大要素：实体，属性，活动。

6.建立数学模型的方法通常可采用分析计算法（解析法）和工程实验法。

7.系统在给定信号作用下的输出随时间变化的状况称为系统的响应。

系统在到达稳定之前的响应称为暂态响应，系统到达稳态后的响应称为稳态响应。

8.根据被控对象的性质和微机在过程控制中的实际应用情况，可以将微机控制系统分为数据采集与处理系统、直接数字控制系统、计算机监督控制系统和分级控制系统。

9.常用的数字滤波方法包括程序判断滤波、算术平均滤波、一阶惯性滤波、中值滤波、加权平均滤波和防脉冲干扰平均滤波等。

10.系统仿真过程的误差可以分为初始误差、舍入误差、截断误差3种情况。

一、问答题1、什么是振铃的幅度？答：衡量振铃现象的强烈程度的量是振铃幅度。

它的定义为：数字控制器在单位阶跃信号输入作用下，第0拍输出与第1拍输出的差值。

2、什么是增广矩阵法？答：增广矩阵法是将系统的控制量增广到状态变量中，使原来的非齐次常微分方程变为一个齐次方程。

3、在非线性特性中饱和非线性对系统过渡过程的影响有哪些？答：饱和非线性对系统过渡过程的影响主要有：（1）使系统的稳定性变好。

（2）过渡过程时间增长，快速性能降低。

（3）超调量下降，动态的平衡性有所改善。

4、什么是程序判断滤波？答：程序判断滤波的方法是根据际经验确定出相邻两次采样信号之间可能出现的最大偏差值ΔX。

每次采样后，将本次采样值与上一次采样值进行比较，若其差值超过偏差ΔX，则表明本次输入信号中串入了干扰信号，应该去掉；若小于偏差ΔX，可将此信号作为本次采样值。

这种方法称为上下限滤波或限幅滤波。

1.******第一章************2.系统的基本属性：整体性、相关性。

3.系统的三个研究方面、实体（存在于系统中的每一项确定的物体）、属性（实体所具有的每一项有效的特征）、活动（导致系统状态发生变化的一个过程）。

4.系统模型：是对实际系统的一种抽象，是系统本质的表述，是人们对客观世界反复认识、分析，经过多级转化，整合等相似过程而形成的最终结果，它具有与系统相似的数学描述或物理属性，以各种可用的形式，给出研究系统的信息；5.模型的作用：一、提高人们对现实系统的认识（模型具有通信，思考，理解三个层次）；二、提高人们对现实系统决策的能力（管理，控制，设计三个层次）；6.系统仿真可分为实体模型和数学模型，数学模型包括原始系统数学模型（概念模型，正规模型）和仿真系统数学模型（连续系统模型和离散事件系统模型）7.离散事件系统、集中参数系统、分布参数系统研究方法：控制论。

8.离散事件系统研究方法：排队论。

9.数学建模的任务：确定系统模型的类型、建立系统模型结构、给定相应参数。

10.建模所遵循的原则：模型的详细程度和精确度必须与研究目的相匹配，要根据所研究的问题的性质和所要解决问题来确定对模型的具体要求。

11.建模三要素：目的，方法，验证。

建模的途径：演绎法、归纳法；12.仿真研究的三要素：对仿真问题的描述，行为产生器，模型行为及其处理。

13.数学建模信息源：建模目的，先验知识，实验数据。

14.系统仿真概念：以相似原理、系统技术、信息技术及其应用领域有关专业技术为基础，以计算机、仿真器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者设想的系统进行动态研究的一门多学科的综合性技术。

15.仿真的作用：1优化系统设计。

2对系统或系统的某一部分进行性能评价。

3节省经费。

4重现系统故障，以便判断故障产生的原因。

5可以避免试验的危险性。

6进行系统抗干扰性能的分析研究。

7训练系统操作人员。

8为管理决策和技术决策提供依据。

计算机仿真复习资料一.填空：1.系统的三特征：整体性，相关性，隶属性2.虚拟现实技术的三大基本特征：沉浸感，交互性，想象力3.系统建模的三种方法：机理建模法，实验建模法，综合建模法4.组成系统的三要素：实体，属性，活动5.建模三要素：目的要明确，方法要恰当，结果要验证6.一阶微分方程的形式：微分方程组，矩阵形式，状态空间表达式7.系统实验研究的方法：解析法，实验法，仿真实验法8.虚拟现实系统的组成：感知设备，表现装置，计算机系统，人机交互设备，网络设备9.系统相似是指：几何相似，环境相似，性能相似，思维相似，生理相似10.仿真实验法所遵循的原则是相似原理二.简答题1.什么是CAD技术？控制系统CAD可以解决哪些问题？答：CAD技术，即计算机辅助设计（Computer Aided Design）,是将计算机高速而精确的计算能力，大容量存储和数据的能力与设计者的综合分析，逻辑判断以及创造性思维结合起来，用以快速设计进程，缩短设计周期，提高设计质量的技术。

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。

2.系统的试验方法有哪些？答：有解析法，实验法和仿真试验法。

解析法是指运用已掌握的理论知识对控制系统进行理论上的分析计算。

实验法是指对已存在的系统，利用仪器仪表对其进行正常信号的测试来确定系统的性能。

仿真实验法是指在模型上所进行的系统性能分析与研究的试验方法。

3.为什么说模拟仿真较数字仿真精度低？其优点如何？。

答：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。

控制系统数字仿真复习一、关于MATLAB：基本概念、语法，simulink1、“MATLAB”名称的来由；变量及特殊变量；流程控制：循环，开关语句Matlab命令文件和函数文件；矩阵输入与生成；特别注意：matlab的基本运算单元是矩阵，不是单个数字！常用命令；数学运算；关系运算；绘图命令；SIMULINK 模型通常包含三种“组件”；常用模块名称；2、举例：设矩阵A，B；求A.^2，A^2 ； 2.^A；B.\A。

执行语句a=1:10；b=find(a>5)后b=Zeros();ones();eye();rand();randn();linspace()；magic();计算矩阵A的所有元素之和语句；求矩阵A中最大元素的语句；设A=1:2:15,B=(A>6)&(A<14)=?；C=A(A>10)=?Plot();产生mxn的均匀分布随机数矩阵：rand(m,n)二、关于计算机仿真技术：基本概念、基本方法1、基本概念和方法：系统的三要素;系统仿真及数字仿真概念；系统仿真的基本原则;数字仿真实验三要素；求解常微分方程数值解的常用方法;数字仿真基本要素之间关系图；病态系统概念；控制系统模型；2、举例：（1）编写MATLAB仿真程序，用四阶龙格-库塔法求解系统输出响应的数值解。

（2）编写函数文件来定义微分方程，编写命令文件来调用该函数，对二阶微分方程所表示的系统进行数字仿真。

使用ode45（）函数求解微分方程。

（3）对典型二阶系统，编写在一个图形窗口上绘制单位阶跃响应的仿真程序。

（4）基于matlab的典型闭环系统的仿真。

（5）对于复杂系统结构图，写出该系统的联接矩阵W和W0，并写出联接矩阵非零元素矩阵W ij。

同时由MATLAB语言实现由W ij获取W和W0的程序。

计算机仿真复习资料第一章仿真软件—MATLAB1、Matlab ：美国MathWorks 公司于1967年开发——Matrix Laboratory.2、特点：以矩阵为变量3、MATIAB 语句的一般形式：变量=表达式4、函数文件基本格式：function [ f1 , f2 , f3 , … ] = fun ( x , y , z , … )析：1）x , y , z , …形式输入参数，f1 , f2 , f3 , …形式输出参数。

2）调用一个函数文件可直接使用与这个函数一致的格式：[ y1 , y2 , y3 ,… ] = fun ( a , b , c , … )a ,b ,c , …是相应的实际输入参数的值；y1 , y2 , y3 ,…是相应的实际输出参数的值。

例1-2：利用MATLAB 的函数文件，求函数212321231323y x x x y x x x ?=++?=--?在x1=-2 , x2=3 , x3=1 时的值。

解：①由于函数文件的建立与文本文件完全一样，故应首先根据以上函数在Matlab 的文件编辑器下，建立以下函数文件ex1-2.m.% ex1_2.mfunction [y1,y2]=ex1_2(x1,x2,x3)z1=3*x1.^2;z2=x2+x3;y1=z1+z2;y2=z1-z2;②当以上函数文件ex1-2.m 建立后，在Matlab 命令窗口中输入以下命令：>> a1=-2; a2=3; a3=1; [y1,y2] = ex1_2(a1 , a2 , a3)结果显示：y1=16,y2=85、输入输出函数⑴输入函数调用格式：变量名= input （信息，选项）例：>>A=input ( ’A=’ )>>C=input (’C=’ , ’s’)⑵输出函数调用格式：disp （变量名）⑶整数数据---->字符串：cstr=int2str(n)⑷浮点型---->字符串：：cstr=num2str(n)6、Matlab 控制语句①、for 语句的基本格式：for 循环变量=表达式1：表达式2：表达式3循环体语句组End例1-3：求的值。

计算机仿真复习（1）给定被控对象2321 ()6116s sG ss s s++=+++,（a）试利用Matlab建立其状态空间表达式；MATLAB程序为：num=[1 1 1];den=[1 6 11 6];[A,B,C,D]=tf2ss(num,den)运行结果为：A =-6 -11 -61 0 00 1 0B =1C =1 1 1D =（b）(b)在采样周期0.1时进行离散化。

MATLAB 程序为：K=1,Z=[-1/2+1/2*i*3^(1/2);-1/2-1/2*i*3^(1/2)] P=[-1;-2;-3];,T=0.1; [A,B,C,D]=zp2ss(Z,P,K) 运行结果为： A =-1.0000 0 0 1.0000 -5.0000 -2.4495 0 2.4495 0 B = 1 0 0 C =1.0000 -4.0000 -2.0412 D = 0（2）已知两子系统的传递函数分别为 11(),(1)(2)G s s s =++21()(3)G s s s =+试利用Matlab 求两个子系统串联、并联时的传递函数。

并用Simulink 实现，两种方法进行对比分析。

1.用matlab求法：Matlab程序为：num1=1;den1=[1 3 1];num2=1;den2=[1 3];[num3,den3]=series(num1,den1,num2,den2)[num4,den4]=parallel(num1,den1,num2,den2)运行结果为：num3 =0 0 0 1den3 =1 6 10 3num4 =0 1 4 4den4 =1 6 10 32.用Simulink仿真方法Simulink编辑（3）已知系统的方框图如下图所示，求系统的传递函数。

Matlab 程序为： num1=10;den1=[1 1]; num2=1;den2=[2 0.5];[num5,den5]=series(num1,den1,num2,den2); num4=0.1;den4=1;[num6,den6]=feedback(num5,den5,num4,den4); num3=540;den3=1;[num7,den7]=series(num3,den3,num6,den6); num8=1;den8=1;[num,den]=feedback(num7,den7,num8,den8); printsys(num,den) 运行结果为： num/den =5400---------------------- 2 s^2 + 2.5 s + 5401.5（4）试用三种方法分别判断下述系统的稳定性。