控制系統(tǒng)數(shù)字仿真復(fù)習(xí)題（精編版）

1、1. 數(shù)值積分法中，其計(jì)算精度p=2 的算法是：【 b 】a. 歐拉法b. 梯形法c. 四階龍格庫(kù)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(zhǎng)要滿足的條件是：【】a.re1)32(hb. re14hc. re12hd. re1h3. 關(guān)于 matlab語(yǔ)言中，變量的命名錯(cuò)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(biāo)點(diǎn)符號(hào)；c. 變量長(zhǎng)度應(yīng)不大于63 個(gè)；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. pi b. ans c. i d. eps 5figure 命令的作用是：【 c 】a.

2、繪圖b. 關(guān)閉當(dāng)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(diǎn)形式的命令是：【 a 】a. tf2zp b. ss2tf c. ss2zp d. zp2tf 7給圖形添加?xùn)鸥竦拿钍牵骸?d 】a. figureb. hold off c. hold on d. grid 8hold 命令的作用是：【 b 】a. 給圖形添加?xùn)鸥馼. 圖形窗口保持c. 關(guān)閉圖形d. 去除圖形柵格9繪制系統(tǒng)零極點(diǎn)圖的命令是：【 b 】a. step b. pzmap c. rlocus d. sgrid 10某系統(tǒng)傳遞函數(shù)為g，語(yǔ)句 step(g) 的執(zhí)行結(jié)果為: 【 d 】a. 繪制

3、系統(tǒng)的根軌跡圖b. 繪制系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)曲線”c. 繪制系統(tǒng)的奈氏曲線d. 繪制系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線11. 數(shù)值積分法中，歐拉法的計(jì)算精度是：【 d 】a. 4 b. 3 c. 2 d. 1 12.要保證四階龍格庫(kù)塔法的穩(wěn)定性，其步長(zhǎng)要滿足的條件是：【】a. re1)32(hb. re14hc. (c) re12hd. re1h13. 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(kù)塔法d. 以上都不是14 matlab中，以下常用的操作命令中，哪個(gè)為清除命令窗口的內(nèi)容：【】a. dir b. close c. clc d. load 15繪制控制系統(tǒng)根

4、軌跡的命令是：【 c 】a. step b. pzmap c. rlocus d. sgrid 16將系統(tǒng)零極點(diǎn)形式變換為傳遞函數(shù)形式的命令是：【 d 】a. tf2zp b. ss2tf c. ss2zp d. zp2tf 17在線形圖型格式的設(shè)置中，字符b 表示什么顏色：【 a 】a. 藍(lán)色b. 黑色c. 黃色d. 紅色18某系統(tǒng)的函數(shù)關(guān)系式為：4213xxy，繪制 x 在 0 至 10 之間變化的圖形，正確的是：【 b 】a. fplot(1/(x*3-2*x+4),0 10) b. fplot(1/(x.3-2*x+4),0 10) c. plot(1/(x.3-2*x+4),0 10

5、) d. plot(1/(x*3-2*x+4),0 10) 19繪制系統(tǒng)奈氏曲線的命令是：【 c 】a. step b. pzmap c. nyquist d. sgrid 20某系統(tǒng)傳遞函數(shù)為g，語(yǔ)句 pzmap(g) 的執(zhí)行結(jié)果為: 【 b 】a. 繪制系統(tǒng)的根軌跡圖b. 繪制系統(tǒng)的零極點(diǎn)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(yīng)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(jì)算精度p= 2 。3、繪制系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)曲線的命令是? ? step ? ?。4、在線形圖型格式的設(shè)置中，字符r 表示什么顏色? ? 紅色 ?。5、在 matlab 中， plot命令用于

6、? ? 繪制二維圖形? ?。6、margin(g) 的含義是 ? 計(jì)算系統(tǒng)的相角裕度和幅值裕度 ? 。7、控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型有傳遞函數(shù)、微分方程和狀態(tài)空間表達(dá)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(shí)驗(yàn)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(jì)算精度p=2 的是梯形法。13、 繪制系統(tǒng)單位脈沖響應(yīng)曲線的命令是? implus ? ?。14、 仿真的三要素是實(shí)際系統(tǒng)、數(shù)學(xué)模型和計(jì)算機(jī)。15、 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型有狀態(tài)空間表達(dá)式、微分方程和傳遞函數(shù)。16、 數(shù)值積分

7、法中，恒穩(wěn)的算法是梯形法。17、在保證計(jì)算穩(wěn)定性及計(jì)算精度的要求下，盡可能選較大的仿真步長(zhǎng)。18、在線形圖型格式的設(shè)置中，字符b 表示什么顏色? 藍(lán)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(gè)基本的活動(dòng)是模型建立、模型變換和仿真實(shí)驗(yàn)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(xué)模型）代替實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)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(xué)相似。2、 簡(jiǎn)答數(shù)值積分法的選擇原則是什么? 答：選擇積分方法時(shí)要考慮的因素很多，如精度、計(jì)算速度、數(shù)值解的穩(wěn)定性等等。計(jì)算精度包括初始誤差，舍入誤差和截?cái)?/p>

8、誤差，通常掌握的原則是：在保證計(jì)算穩(wěn)定性及計(jì)算精度的要求下，盡可能選較大的仿真步長(zhǎng)。計(jì)算速度，為加快計(jì)算速度，在確定積分方法和保證計(jì)算精度和穩(wěn)定的條件下，盡量選用較大的步長(zhǎng)，以縮短積分時(shí)間。數(shù)值計(jì)算的穩(wěn)定性3、 數(shù)字仿真包括哪幾個(gè)要素？其關(guān)系如何？答：實(shí)際系統(tǒng)、數(shù)學(xué)模型、計(jì)算機(jī)稱為系統(tǒng)仿真的三要素。將實(shí)際系統(tǒng)抽象為數(shù)學(xué)模型，此過程也稱為系統(tǒng)辨識(shí)。通過一些仿真算法將系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)換為仿真模型，以便將模型放到計(jì)算機(jī)上進(jìn)行處理。通過計(jì)算機(jī)的運(yùn)算處理，把實(shí)際系統(tǒng)的特點(diǎn)、性能等表示出來，用于指導(dǎo)實(shí)際系統(tǒng)。4、 簡(jiǎn)述采用計(jì)算機(jī)來實(shí)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(xué)模型可以是機(jī)理建模，也

9、可以采用系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)的方法，或者兩者結(jié)合起來的方法建模。2）.建立控制系統(tǒng)的仿真模型將系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)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?shí)時(shí)仿真，可用一般的高級(jí)語(yǔ)言或仿真語(yǔ)言。對(duì)于快速實(shí)時(shí)仿真，往往需要用匯編語(yǔ)言。4）.在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)并輸出仿真結(jié)果5、簡(jiǎn)述數(shù)值積分法的誤差來源。答 1.)初始誤差在對(duì)系統(tǒng)仿真時(shí)，要采集現(xiàn)場(chǎng)的原始數(shù)據(jù)，而計(jì)算時(shí)要提供初始條件，這樣由于數(shù)據(jù)的采集不一定很準(zhǔn)，會(huì)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(jì)算機(jī)程序處理和數(shù)值計(jì)算，由于計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)有限，不同檔次的計(jì)算機(jī)其計(jì)算結(jié)果的有效值不一

10、致，導(dǎo)致仿真過程出現(xiàn)舍入誤差。3).截?cái)嗾`差當(dāng)仿真步距確定后，采用的數(shù)值積分公式的階次將導(dǎo)致系統(tǒng)仿真時(shí)產(chǎn)生截?cái)嗾`差，階次越高，截?cái)嗾`差越小。通常仿真時(shí)多采用四階龍格庫(kù)塔法，其原因就是這種計(jì)算公式的截?cái)嗾`差較小。6 簡(jiǎn)述 matlab 的特點(diǎn)。答： 1.功能強(qiáng)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(kuò)充能力強(qiáng)。 5.語(yǔ)句簡(jiǎn)單內(nèi)涵豐富。 6.強(qiáng)大方便的圖形功能。 7.功能齊備的自動(dòng)控制軟件工具包7、 什么是物理仿真和數(shù)學(xué)仿真？簡(jiǎn)述二者的優(yōu)缺點(diǎn)。答：（ 1）物理仿真所謂物理仿真就是應(yīng)用幾何相似原理，仿制一個(gè)與實(shí)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。

11、優(yōu)點(diǎn)：直觀、形象，具有實(shí)時(shí)性與在線的特點(diǎn)。缺點(diǎn)：仿真模型構(gòu)成復(fù)雜，投資大、周期長(zhǎng)、修改參數(shù)和改變系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較困難。（2）數(shù)學(xué)仿真所謂數(shù)學(xué)仿真就是應(yīng)用數(shù)學(xué)相似原理，按照真實(shí)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)關(guān)系構(gòu)造系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并在數(shù)學(xué)模型上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究1、用 matlab語(yǔ)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(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖所示。已知401k，

12、5 .02k，2. 0t，2。試編制仿真程序，繪制階躍響應(yīng)曲線并確定閉環(huán)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)%和st。3、已知單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳函為3222)(sssksg，編寫仿真程序要求：（1）繪制系統(tǒng)根軌跡；（2）求使系統(tǒng)穩(wěn)定的k 值范圍。注：圖形不畫4、系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為)11 .0)(1(5)()(sssshsg，編寫仿真程序要求：繪制系統(tǒng)的開環(huán)對(duì)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(shè)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，試?yán)L制開環(huán)系統(tǒng)的零極點(diǎn)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); rlocus

13、(g)2、系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：，試?yán)L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) h,r,wg,wc=margin(g) 3、系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：，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) 4、一個(gè)二階系統(tǒng)為c=1 ，2， 4，k=1.25 ，2，29 試?yán)L制系統(tǒng)對(duì)應(yīng)三組不同參數(shù)配合下，同一坐標(biāo)軸里的三條階躍響應(yīng)曲線。解： end c=1,2,4; k=1.25,2,29; hold on for j=1:3 num=k(j); den=1,c(j),k(j); g=tf(num,den) step(g) hold off 5、 編程計(jì)算1+2+3 +100 的值。解：sum=0; for i=1:100 sum=sum+i; end sum 22)2()(2sssksg2325.3)(23ssssg2)50)(5 .0()4(100)(sssssgkcssksg2)(i 6、閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為試判定系統(tǒng)的穩(wěn)定性。解：由 m 語(yǔ)句輸入 : g=tf(1,7,24,24,1,10,35,50,24); roots(g.den1) g1=ss(g);eig(g1.a) 1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖所示，用