测控仿真答案
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一，天空 1系统的三要素：实体，属性，活动 2实际系统的模型：通常分为物理模型和数学模型两种 3系统仿真三要素：实际系统、数学模型、计算机 4系统仿真有三个基本的活动：模型建立，模型变换，仿真实验 5系统仿真的四大步骤：系统分析，模型构造，模型运行与改进，设计格式仿真结果的输出 6仿真模型的种类划分 ：物理仿真，物理仿真，数学——物理仿真 7一般常用的数学模型形式有：传递函数模型（系统的外部模型），状态方程模型（系统的内部模型），零极点增益模型，部分分式模型。 8求解数值积分法的三种基本方法：欧拉法，梯形法，龙格一库塔法 9仿真过程的三类误差：初始误差，舍入误差，截断误差 10模型的转换函数 residue：传递函数模型与部分分式模型互换 ss2tf： 状态空间模型转换为传递函数模型 ss2zp： 状态空间模型转换为零极点增益模型 tf2ss： 传递函数模型转换为状态空间模型 tf2zp： 传递函数模型转换为零极点增益模型 zp2ss： 零极点增益模型转换为状态空间模型 zp2tf： 零极点增益模型转换为传递函数模型 11阶跃响应函数：step(num,den,t) [y,x,t]=step(sys,t) step(A,B,C,D,iu,t) [y,x]=step(sys,t) step(Z,P,K,t) y=step(num,den,t) step(sys,iu,t) 脉冲激励响应曲线： 绘制响应曲线 impulse(sys,iu,t) 不画图，通过函数返回值得到响应的相关数据 [y,x,t]=impulse(sys,t) [y,x]=impulse(sys,t) y=impulse(num,den,t) 任意输入响应函数 ： 绘制响应曲线 impulse(sys,iu,t,x0) 不画图，通过函数返回值得到响应的相关数据 [y,x]=impulse(sys,u,t,x0) 二，简答 1时间，事件，固定增量推进发之间的关系 （1）时间步长法：按照时间流逝的顺序，一步一步地对系统的活动进行仿真。在整个仿真过程中，时间步长固定不变 （2）事件步长法：是以事件发生的时间为增量，按照事件发生的时间顺序，一步一步地对系统的行为进行仿真，直到预定的时间结束为止。 （3）固定增量推进法：选择适当的时间单位T作为仿真钟推进的增量，每推进一步进行如下处理：该步内若无事件发生，则仿真钟再推进一个时间单位；若在该步内有若干个事件发生，则认为这些事件均发生在该步的结束时刻。 2系统仿真的基本活动和基本要素之间的关系 1）模型建立：将实际系统抽象为数学模型，此过程也称为系统辨识。 2）模型变换：通过一些仿真算法将系统的数学模型转换为仿真模型，以便将模型放到计算机上进行处理。 3）仿真实验：通过计算机的运算处理，把实际系统的特点、性能等表示出来，用于指导实际系统。 三，程序填空 1echo off % 不显示程序内容 clear;clc a=4;b=6 disp('暂停，请按任意键继续') % disp指令可以用来显示字符 pause % 暂停，直到用户按任意键 echo on% 显示程序内容，注意matlab默认是不显示 c=a+b % 暂时把控制权交给键盘（在命令窗口中出现k提示符, k>>), % 输入return，回车后退出，继续执行下面的语句。 keyboard d=input('Enter the value of d=');%提示用户输入d的值 e=a*24+b*8+d*6-c f=e/d disp('work pause 10 second') % disp指令可以用来显示字符 pause(10) %暂停10秒 disp(f) % 显示指定变量的结果，而不显示变量名称 echo off 四，编程 1传递函数 2零极点增益模型
>> num=[1 7 24 24]; >> den=[1 10 35 50 24]; >> G=tf(num,den) num=[1,11,30,0]; den=[1,9,45,87,50]; [z,p,k]=tf2zp(num,den)
3部分分式展开
num=[2,0,9,1]; den=[1,1,4,4]; [r,p,k]=residue(num,den)
245035102424)(234237sssG
sss
ss
50874593011)(23423ssss
sss
sG
44192)(233ssssssG并联 parallel 串联series [a,b,c,d]=parallel(a1,b1,c1,d1,a2,b2,c2,d2) ％并联连接两个状态空间系统。 [a,b,c,d]=series(a1,b1,c1,d1,a2,b2,c2,d2) ％串联连接两个状态空间系统
a,b,c,d]=parallel(a1,b1,c1,d1,a2,b2,c2,d2,inp1,inp2,out1,out2) ％inp1和inp2分别指定两系统中要连接在一起的输入端编号 [a,b,c,d]=series(a1,b1,c1,d1,a2,b2,c2,d2,out1,in2) ％out1和in2分别指定系统1的部分输出和系统2的部分输入进行连接 [num,den]=parallel(num1,den1,num2,den2) ％将并联连接的传递函数进行相加 [num,den]=series(num1,den1,num2,den2) ％将串联连接的传递函数进行相乘。
反馈：feedback [a,b,c,d]=feedback(a1,b1,c1,d1,a2,b2,c2,d2) ％将两个系统按反馈方式连接，一般而言，系统1为对象，系统2为反馈控制器 [num,den]=feedback(num1,den1,num2,den2,sign)％可以得到类似的连接，只是子系统和闭环系统均以传递函数的形式表示。sign的含义与前述相同 [a,b,c,d]=feedback(a1,b1,c1,d1,a2,b2,c2,d2,sign)％系统1的所有输出连接到系统2的输入，系统2的所有输出连接到系统1的输入，sign用来指示系统2输出到系统1输入的连接符号，sign缺省时，默认为负，即sign= -1。总系统的输入/输出数等同于系统1。 [a,b,c,d]=feedback(a1,b1,c1,d1,a2,b2,c2,d2,inp1,out1) ％部分反馈连接，将系统1的指定输出out1连接到系统2的输入，系统2的输出连接到系统1的指定输入inp1，以此构成 闭环系统
闭环响应 开环响应 [ac,bc,cc,dc]=cloop(a,b,c,d,sign) ％通过将所有的输出反馈到输入，从而产生闭环系统的状态空间模型。当sign=1时采用正反馈；当sign= -1时采用负反馈；sign缺省时，默认为负反馈。 [ac,bc,cc,dc]=cloop(a,b,c,d,outputs,inputs）％表示将指定的输出outputs反馈到指定的输入inputs，以此构成闭环系统的状态空间模型。一般为正反馈，形成负反馈时应在inputs中采用负值 [numc,denc]=cloop(num,den,sign) ％表示由传递函数表示的开环系统构成闭环系统，sign意义与上述相同
For while 计算从1到100的和 求从0到n的和大于100时的最小n值
sum=0; for i=1:100 sum=sum+i; end Sum,i sum=0; j=0; while sum<=100 j=j+1;sum=sum+j;end j sum If else switch x=input('please input x='); if x>=1 y=10 elseif x>-1&x<1 y=0 else y=-10 end t=-pi:0.1:pi; trigname=input(‘input trig functions name:') switch trigname case 'sin' plot(t,sin(t)) case 'cos' plot(t,cos(t)) otherwise break %终止，跳出switch语句 end
五，应用题 1固定增量 例 报童每天清晨从报社购进报纸零售,晚上将没有卖掉的报纸退回.每份报纸的购进价为1.3元,零售价为2元,退回价为0.2元.报童售出一份报纸赚0.7元 ,退回一份报纸赔1.1元.报童每天如果购进的报纸太少,不够卖时会少赚钱,如果购得太多卖不完时要赔钱. 试为报童筹划每天应如何确定购进的报纸数使得收益最大.报纸每捆10张，只能整捆购买，报纸可以分为3种类型的新闻日：好、一般、差，它们的概率分别为0.35,0.45和0.2,在这些新闻日中每天对报纸的需求分布的统计结果下图：
试确定每天报童应该订购的报纸数量 解： 我们通过计算机仿真来解决此问题。 最优策略应该是每天的利润最大。 利润=销售收入-报纸成本-损失+残值 这是一个随机现象的计算机仿真问题， 故先确定各种情况的随机数的对应关系。 新闻日和需求量对应的随机数分别如下面两个表格所示
