06MATLAB试题B
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襄樊学院2008-2009学年度上学期《MATLAB 与系统仿真》试题
系别 专业班级 学号 姓名
课程类别：必修课 适用专业：自动化
一． 填空题。
（每小题2分，共14分）
（1） S imulink 模型文件的扩展名为： （2） h old on 命令的作用为：
（3）模型转换函数tf2ss ( )的功能是：
（4）函数[A,B,C,D]=linmod(‘mod1’, x , u ) 的功能是：
（5）Simulink 的零阶保持器模块所实现的作用为：
（6）在MATLAB 命令窗口中直接键入ltiview 命令可启动 ： （7）对于Simulink 模型文件cadp155，下列命令
[x,u,y,dx]=trim('cadp155',[ ],[ ],[1;1],[ ],[ ],[1;2])的作用是：
二、
选择题（从下列各题的备选答案中选出一个或两个正确答案，并将其代号写在题干后面的括号内。
答案选错或未选全者，该题不得分。
每题2分，共12分）
1. 在MATLAB 命令窗口中，如果想删除整个工作空间中所有的变量，则可以使用下列（ ）命令。
A ．save B. clear C.whos D. who
2．Simulink 模型允许选择仿真算法，对于连续系统，软件默认的是变步长数值积分算法中的（
）算法，该算法对于大多数系统有效，最常用。
A. ode1(欧拉法Euler) B. ode2(改进的欧拉法Euler) C. ode45(四五阶龙格-库塔法) D. discrete
3．使能子系统的控制信号输入为（ ）时， 使能子系统开始执行。
A.高
B. 低 C ．负 D. 正
4．要使用 LTI Viewer 绘制系统的不同类型的响应曲线，应在LTI Viewer 图形绘制窗口中单击鼠标右键，选择弹出菜单( )下的各子菜单，即可绘制系统的相应类型的响应曲线。
A ．Zoom B. Characteristics C.Systems D. Plot Type 5. 在 Simulink 模型编辑窗口中，要将选中的某个模块旋转90度或180度，可以使用下面的两个菜单命令是（ ）（ ）。
A ．Format -- Rotate block B. Format -- Flip block C. Format -- Hide name D. Edit -- cut
6. 在控制系统工具箱中，对于LTI 对象，要生成或者转换成由传递函数模型描述的对象，可以使用下面的两个函数调用命令是（ ）（ ）。
A ．sys = ss(A,B,C,D) B. sys_ ss = ss(sys) C. sys = tf(num,den) D. sys_ tf = tf(sys)
三、计算题。
（计算下列程序运算的结果，每小题5分，共10分）
（1）
x=-1;x1=abs(x);y=sqrt(x1)+x.^3,
执行后显示： y = （ ） （2） mysum=0;
for i=1:80 mysum=mysum+i; end mysum 执行后显示： mysum = （ ）
四．简答题（回答要点，每小题3分，共9分）
（1） 仿真可分为哪三种类型？
（2） S imulink 模型的仿真结果有哪三种处理方法？要求分别说明每种用到
的模块，以及如何显示、绘制输出响应曲线。
（3） 封装后的子系统是否可当作一个Simulink 的标准模块？封装子系统的
重要目的是什么？
五．设计题（按要求写出主要步骤及设计结果。
共55分）
(1) 已知系统传递函数模型，将此系统用MATLAB 语句表示出来，并显示此传递函数。
写出相应的程序语句。
（4分）
（2）已知系统状态空间模型，按下列要求写出相应的程序语句：（7分） a.将此系统用MATLAB 语句表示出来, b.转化为传递函数形式， c.绘制单位阶跃响应曲线和伯德图，并得出系统的幅值裕量和相位裕量。
50
874593011)(2
3
4
2
3
++++++=
s s s s s s s s G []u
x y u x x
+=⎥⎦⎤
⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=31
102110
（3）写出能在同一个图形中绘制0到4π区间（步距为0.1）内的正弦和余
弦曲线的命令。
（4分）
（4）对于下列典型二阶系统，要绘制出无阻尼自然振荡频率ωn =6，阻尼比
ζ分别为0.2,0.4,…,1.0,2.0时系统的单位阶跃响应曲线，写出相应的程序语句。
（10分）
（5）写出PID 调节器的传递函数。
在子系统模块的模型编辑窗口中，利用合适的模块建立PID 调节器的子系统模型框图。
（画出模块的示意图，汉语注明即可，要正确连接）（10分）
2
2
2
2)(n
n n
s s s G ωζωω++=
在滑艇的运行过程中，滑艇主要受到如下作用力的控制：滑艇自身的牵引力F ，滑艇受到的水的阻力f 。
其中水的阻力f = v 2—v, ，v 为滑艇的运动速度。
由运动学的相关定理可知，整个滑艇系统的动力学方程为
其中m 为滑艇的质量。
解答下列6、7、8题。
（6）将上述动力学方程适当变换，画图建立此系统的Simulink 模型。
并分别说明各个模块在此模型中的作用。
（12分）
（7）假设已按要求设置相关参数（仿真时间为100），模型文件名存为speed.mdl 。
写出用指令方式仿真的命令和绘制响应曲线的命令。
（5分）
（8）结合本例说明非线性系统的平衡点的含义。
（3分）
))(-(12v v F m
v
-=。
