控制系統(tǒng)數(shù)字仿真復習題（精編版）

1、1. 數(shù)值積分法中，其計算精度p=2 的算法是：【b】a. 歐拉法b. 梯形法c. 四階龍格庫塔法d.以上都不是2. 要保證歐拉法算法的穩(wěn)定性，其步長要滿足的條件是：【】a. h( 2 3)1reb. h41 rec. h21 red. h1re3. 關于 matlab語言中，變量的命名錯誤的是：【 d】a. 必須以字母開頭；b. 可以由字母、數(shù)字和下劃線混合組成，不能包含有標點符號；c. 變量長度應不大于63 個；d. 字母不區(qū)分大小寫。4. 在 matlab工作空間中，表示圓周率的特殊變量是：【 a】a. pib. ansc. id. eps5. figure 命令的作用是：【 c】a.

2、繪圖b.關閉當圖形行窗口c. 打開新的圖形窗口d.循環(huán)6. 將系統(tǒng)傳遞函數(shù)形式變換為零極點形式的命令是：【 a】a. tf2zpb. ss2tfc.ss2zpd. zp2tf7. 給圖形添加柵格的命令是：【 d】a. figureb. hold offc. hold ond.grid8 hold命令的作用是：【b】a.給圖形添加柵格b.圖形窗口保持c.關閉圖形d.去除圖形柵格9. 繪制系統(tǒng)零極點圖的命令是：【 b】a. stepb. pzmapc.rlocusd.sgrid10. 某系統(tǒng)傳遞函數(shù)為g，語句step(g) 的執(zhí)行結(jié)果為:【d】a. 繪制系統(tǒng)的根軌跡圖b. 繪制系統(tǒng)的單位脈沖響應曲

3、線”c.繪制系統(tǒng)的奈氏曲線d. 繪制系統(tǒng)的單位階躍響應曲線11. 數(shù)值積分法中，歐拉法的計算精度是：【 d】a. 4b. 3c. 2d. 112. 要保證四階龍格庫塔法的穩(wěn)定性，其步長要滿足的條件是：【】a. h(2 3)1reb. h41 rec. (c)h21red. h1re13. 數(shù)值積分法中，是恒定穩(wěn)定的算法是：【 b】a. 歐拉法b. 梯形法c.四階龍格庫塔法d. 以上都不是14. matlab中，以下常用的操作命令中，哪個為清除命令窗口的內(nèi)容：【】a. dirb. closec. clcd. load15. 繪制控制系統(tǒng)根軌跡的命令是：【 c】a. stepb. pzmap c.

4、 rlocusd. sgrid 16將系統(tǒng)零極點形式變換為傳遞函數(shù)形式的命令是：【 d 】a.tf2zpb. ss2tfc. ss2zpd. zp2tf17. 在線形圖型格式的設置中，字符b 表示什么顏色：【 a】a. 藍色b. 黑色c. 黃色d.紅色18. 某系統(tǒng)的函數(shù)關系式為： y【 b】a. fplot('1/(x*3-2*x+4)',0 10)1x32 x，繪制 x 在 0 至 10 之間變化的圖形，正確的是：4b. fplot('1/(x.3-2*x+4)',0 10)c. plot('1/(x.3-2*x+4)',0 10)【c】d.

5、 sgrid的執(zhí)行結(jié)果為:【b】d. plot('1/(x*3-2*x+4)',0 10) 19繪制系統(tǒng)奈氏曲線的命令是：a. stepb. pzmap c. nyquist20. 某系統(tǒng)傳遞函數(shù)為g，語句pzmap(g)a. 繪制系統(tǒng)的根軌跡圖b.繪制系統(tǒng)的零極點圖c.繪制系統(tǒng)的奈氏曲線d.繪制系統(tǒng)的單位階躍響應曲線1、仿真所遵循的原則是物理相似和幾何相似。2、歐拉法的計算精度p=2。3、繪制系統(tǒng)單位階躍響應曲線的命令是? ?step? ?。4、在線形圖型格式的設置中，字符r 表示什么顏色? ?紅色?。5、在 matlab中， plot命令用于 ? ? 繪制二維圖形?。6、m

6、argin(g) 的含義是 ? 計算系統(tǒng)的相角裕度和幅值裕度?。7、控制系統(tǒng)的數(shù)學模型有傳遞函數(shù)、微分方程和狀態(tài)空間表達式。8、matlab中 clf 用于清除圖形窗口上的舊圖形。9、matlab的含義為矩陣實驗室。10 、繪制系統(tǒng)根軌跡的命令式是?rlocus? ?。11 、仿真所遵循的原則是幾何相似和物理相似。12、數(shù)值積分法中，計算精度p=2 的是梯形法。13、 繪制系統(tǒng)單位脈沖響應曲線的命令是?implus? ?。14、 仿真的三要素是實際系統(tǒng)、數(shù)學模型和計算機。15、 控制系統(tǒng)的數(shù)學模型有狀態(tài)空間表達式、微分方程和傳遞函數(shù)。16、 數(shù)值積分法中，恒穩(wěn)的算法是梯形法。17 、在保證計算

7、穩(wěn)定性及計算精度的要求下，盡可能選較大的仿真步長。18、在線形圖型格式的設置中，字符b 表示什么顏色?藍色? ?。19 、 matlab中 clf 用于清除圖形窗口上的舊圖形。20 、系統(tǒng)仿真有三個基本的活動是模型建立、模型變換和仿真實驗1、 什么是仿真？仿真所遵循的基本原則是什么？答：仿真就是利用模型（物理模型或數(shù)學模型）代替實際系統(tǒng)進行實驗和研究。仿真所遵循的基本原理是相似原理，即幾何相似和數(shù)學相似。2、 簡答數(shù)值積分法的選擇原則是什么?答：選擇積分方法時要考慮的因素很多，如精度、計算速度、數(shù)值解的穩(wěn)定性等等。計算精度包括初始誤差，舍入誤差和截斷誤差，通常掌握的原則是：在保證計算穩(wěn)定性及計

8、算精度的要求下，盡可能選較大的仿真步長。計算速度，為加快計算速度，在確定積分方法和保證計算精度和穩(wěn)定的條件下，盡量選用較大的步長，以縮短積分時間。數(shù)值計算的穩(wěn)定性3、 數(shù)字仿真包括哪幾個要素？其關系如何？答：實際系統(tǒng)、數(shù)學模型、計算機稱為系統(tǒng)仿真的三要素。將實際系統(tǒng)抽象為數(shù)學模型，此過程也稱為系統(tǒng)辨識。通過一些仿真算法將系統(tǒng)的數(shù)學模型轉(zhuǎn)換為仿真模型，以便將模型放到計算機上進行處理。通過計算機的運算處理，把實際系統(tǒng)的特點、性能等表示出來，用于指導實際系統(tǒng)。4、 簡述采用計算機來實現(xiàn)控制系統(tǒng)仿真的過程。答： 1）.建立控制系統(tǒng)的數(shù)學模型可以是機理建模，也可以采用系統(tǒng)參數(shù)辨識的方法，或者兩者結(jié)合起來

9、的方法建模。2） .建立控制系統(tǒng)的仿真模型將系統(tǒng)的數(shù)學模型轉(zhuǎn)換為計算機能處理的仿真模型。3）.編制控制系統(tǒng)的仿真程序?qū)τ诜菍崟r仿真，可用一般的高級語言或仿真語言。對于快速實時仿真，往往需要用匯編語言。4）.在計算機上進行仿真實驗并輸出仿真結(jié)果5、簡述數(shù)值積分法的誤差來源。答 1.)初始誤差在對系統(tǒng)仿真時，要采集現(xiàn)場的原始數(shù)據(jù)，而計算時要提供初始條件，這樣由于數(shù)據(jù)的采集不一定很準，會造成仿真過程中產(chǎn)生一定的誤差，此類誤差稱為初始誤差。2.)舍入誤差目前，系統(tǒng)仿真大都采用計算機程序處理和數(shù)值計算，由于計算機的字長有限，不同檔次的計算機其計算結(jié)果的有效值不一致，導致仿真過程出現(xiàn)舍入誤差。3).截斷誤

10、差當仿真步距確定后，采用的數(shù)值積分公式的階次將導致系統(tǒng)仿真時產(chǎn)生截斷誤差，階次 越高，截斷誤差越小。通常仿真時多采用四階龍格 庫塔法，其原因就是這種計算公式的截斷誤差較小。6 簡述 matlab的特點。答： 1.功能強大，適用范圍廣。2.編程效率高。 3.界面友好用戶使用方便。4.擴充能力強。 5.語句簡單內(nèi)涵豐富。 6.強大方便的圖形功能。 7.功能齊備的自動控制軟件工具包7、 什么是物理仿真和數(shù)學仿真？簡述二者的優(yōu)缺點。答：（ 1）物理仿真所謂物理仿真就是應用幾何相似原理，仿制一個與實際系統(tǒng)工作原理相同、質(zhì)地相同但幾何尺寸較小的物理模型進行實驗研究。優(yōu)點：直觀、形象，具有實時性與在線的特點

11、。缺點：仿真模型構成復雜，投資大、周期長、修改參數(shù)和改變系統(tǒng)結(jié)構比較困難。（ 2）數(shù)學仿真所謂數(shù)學仿真就是應用數(shù)學相似原理，按照真實系統(tǒng)的數(shù)學關系構造系統(tǒng)的數(shù)學模型， 并在數(shù)學模型上進行實驗研究1、用 matlab語句編程求以下框圖所示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。解： g1=tf(2.4 1.2,2 0);g2=tf(0.8 0.2,4 0);g3=tf(1.2,4 1);g4=tf(0.5,10 1);g5=2.5;g6=1;gg1=feedback(g2*g3,g5);g=feedback(g1*gg1*g4,g6)2、某隨動系統(tǒng)結(jié)構圖如圖所示。已知k 140 ， k 20.5 ， t0.2 ，2 。

12、試 編制仿真程序，繪制階躍響應曲線并確定閉環(huán)系統(tǒng)動態(tài)性能指標% 和ts 。反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳函為g( s)k s22s2s3，編寫仿真程序要求：3、已知單位負（ 1）繪制系統(tǒng)根軌跡；（ 2）求使系統(tǒng)穩(wěn)定的k 值范圍。4、系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為g(s)h ( s)注：圖形不畫5，編寫仿真程序要求：s(s1)(0.1s1)繪制系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)頻率特性曲線和開環(huán)幅相曲線，試求相角裕度和幅值裕度。1、設系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為g(s)k ( s22)，試繪制開環(huán)系統(tǒng)的零極點圖和閉環(huán)系統(tǒng)的根軌跡圖。解： g=tf(1,2,1,2,2);subplot(121); pzmap(g) subplot(122); rl

13、ocus(g)2、系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：g(s)s2s23.5，試繪制奈氏曲線并求系統(tǒng)的幅值裕度和相角裕度。解： g=tf(3.5,1,2,3,2);nyquist(g)s32s23s2h,r,wg,wc=margin(g)3、系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：g( s)100( s4)，繪制系統(tǒng)的伯德圖，并判別閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。解：k=100; z=-4;p=0,-0.5,-50,-50;g=zpk(z,p,k);bode(g)s(s0.5)(s50) 24、一個二階系統(tǒng)為g( s)ks2cskc=1 ， 2， 4 ，k=1.25 ， 2， 29試繪制系統(tǒng)對應三組不同參數(shù)配合下，同一坐標軸里的三條階躍響應曲線。解： end c=1,2,4; k=1.25,2,29;hold on for j=1:3num=k(j); den=1,c(j),k(j); g=tf(num,den) step(g)hold off5、 編程計算1+2+3·+100 的值。解：sum=0;fori=1:100 sum=sum+i;end sumis37 s224 s246、閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為解：由 m 語句輸入 :g( s)s410 s335s250 s試判定系統(tǒng)的穩(wěn)定性。24g=tf(1,7,24,24,1,10,35,50,24);roots(g.den1