控制系統(tǒng)數(shù)字仿真模擬題

1、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）繼續(xù)教育學(xué)院 2015年11課程考試控制系統(tǒng)數(shù)字仿真模擬題（補(bǔ)）一名詞解釋1解析法就是運(yùn)用已經(jīng)掌握的理論知識(shí)對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行理論上的分析、計(jì)算。它是一種純理論上的試驗(yàn)分析方法，在對(duì)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)過(guò)程中具有普遍意義。2統(tǒng)計(jì)模型法采用由特殊到一般的邏輯、歸納方法，根據(jù)一定數(shù)量的在系統(tǒng)運(yùn)行中實(shí)測(cè)的物理數(shù)據(jù)，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)規(guī)律、系統(tǒng)辨識(shí)等理論合理估計(jì)出反映系統(tǒng)各物理量相互制約的關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。3DCS控制系統(tǒng)即分布式控制系統(tǒng)，又稱集散控制系統(tǒng)。是相對(duì)于集中控制系統(tǒng)而言的一種控制系統(tǒng)，它依靠網(wǎng)絡(luò)將控制系統(tǒng)的各個(gè)部分連接起來(lái)。4ITAE準(zhǔn)則這是一種目標(biāo)函數(shù)，它是指系統(tǒng)實(shí)際輸出與系統(tǒng)給定的誤差絕對(duì)值

2、與時(shí)間的乘積的積分。5顯式算法在多步法中，若計(jì)算第k+1次的值時(shí)，需要的各項(xiàng)數(shù)據(jù)均是已知的，那么這種算法就叫做顯式算法。6屬性就是實(shí)體所具有的任何有效特征。7機(jī)理模型法采用由一般到特殊的推理演繹方法，對(duì)已知結(jié)構(gòu)、參數(shù)的物理系統(tǒng)運(yùn)用相應(yīng)的物理定律，經(jīng)過(guò)合理的分析簡(jiǎn)化而建立起來(lái)的描述系統(tǒng)各物理量動(dòng)、靜態(tài)變化性能的數(shù)學(xué)模型。8 FFT即快速傅氏變換，是離散傅氏變換的快速算法，它是根據(jù)離散傅氏變換的奇、偶、虛、實(shí)等特性，對(duì)離散傅立葉變換的算法進(jìn)行改進(jìn)獲得的。9實(shí)體就是存在于系統(tǒng)中的具有實(shí)際意義的物體。10可觀性對(duì)于連續(xù)線性系統(tǒng)，若存在一個(gè)時(shí)刻t1，使得系統(tǒng)以某非零狀態(tài)為初始狀態(tài)的輸出恒為零，則稱該非零

3、狀態(tài)不能觀測(cè)。若系統(tǒng)的所有非零狀態(tài)都不為不能觀測(cè)，則系統(tǒng)是完全能觀的。11可控性如果在有限時(shí)間區(qū)間內(nèi)存在容許控制向量u(t)，能使此系統(tǒng)從初始狀態(tài)轉(zhuǎn)移到原點(diǎn)，則稱該初始狀態(tài)是能控的；若狀態(tài)空間中所有的點(diǎn)都是能控的，那么就稱該系統(tǒng)是能控的。12數(shù)字仿真采用數(shù)學(xué)模型，在數(shù)字計(jì)算機(jī)上借助于數(shù)值計(jì)算的方法所進(jìn)行的仿真試驗(yàn)稱之為數(shù)字仿真。二簡(jiǎn)答題1數(shù)字仿真包括那幾個(gè)要素？其關(guān)系如何？ 解答：通常情況下，數(shù)字仿真實(shí)驗(yàn)包括三個(gè)基本要素，即實(shí)際系統(tǒng)，數(shù)學(xué)模型與計(jì)算機(jī)。由圖可見，將實(shí)際系統(tǒng)抽象為數(shù)學(xué)模型，稱之為一次模型化，它還涉及到系統(tǒng)辨識(shí)技術(shù)問(wèn)題，統(tǒng)稱為建模問(wèn)題；將數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)化為可在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的仿真模型，稱

4、之為二次模型化，這涉及到仿真技術(shù)問(wèn)題，統(tǒng)稱為仿真實(shí)驗(yàn)。2什么是CAD技術(shù)？控制系統(tǒng)CAD可解決那些問(wèn)題？ 解答：CAD技術(shù)，即計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（Computer Aided Design）,是將計(jì)算機(jī)高速而精確的計(jì)算能力，大容量存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)的能力與設(shè)計(jì)者的綜合分析，邏輯判斷以及創(chuàng)造性思維結(jié)合起來(lái)，用以快速設(shè)計(jì)進(jìn)程，縮短設(shè)計(jì)周期，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的技術(shù)。 控制系統(tǒng)CAD可以解決以頻域法為主要內(nèi)容的經(jīng)典控制理論和以時(shí)域法為主要內(nèi)容的現(xiàn)代控制理論。此外，自適應(yīng)控制，自校正控制以及最優(yōu)控制等現(xiàn)代控制測(cè)略都可利用CAD技術(shù)實(shí)現(xiàn)有效的分析與設(shè)計(jì)。 三計(jì)算題1用matlab語(yǔ)言求下列系統(tǒng)的狀態(tài)方程、傳遞函數(shù)、零極點(diǎn)增益、和部分分式形式的模型參數(shù)，并分別寫出其相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型表達(dá)式解答：（1）狀態(tài)方程模型參數(shù):編寫matlab程序如下 （2）零極點(diǎn)增益:編寫程序 （3）部分分式形式:編寫程序 2已知二階系統(tǒng)狀態(tài)方程為寫出取計(jì)算步長(zhǎng)為h時(shí)，該系統(tǒng)狀態(tài)變量X=的四階龍格-庫(kù)塔法遞推關(guān)系式。解答：四階龍格-庫(kù)塔法表達(dá)式所以狀態(tài)變量的遞推公式可以寫作：3用matlab語(yǔ)言求下列系統(tǒng)的狀態(tài)方程、傳遞函數(shù)、零極點(diǎn)增益、和部分分式形式的模型參數(shù)，并分別寫出其相應(yīng)的