系统建模与仿真考试题
系统建模与仿真习题2及答案
系统建模与仿真习题二及答案1. 考虑如图所示的典型反馈控制系统框图(1)假设各个子传递函数模型为66.031.05.02)(232++-+=s s s s s G ，s s s G c 610)(+=，21)(+=s s H 分别用feedback （）函数以及G*Gc/(1+G*Gc*H)（要最小实现）方法求该系统的传递函数模型。
(2) 假设系统的受控对象模型为s e s s s G 23)1(12)(-+=，控制器模型为 ss s G c 32)(+=，并假设系统是单位负反馈，分别用feedback （）函数以及G*Gc/(1+G*Gc*H)（要最小实现）方法能求出该系统的传递函数模型？如果不能，请近似该模型。
解：（1）clc;clear;G=tf([2 0 0.5],[1 -0.1 3 0.66]);Gc=tf([10 6],[1 0]);H=tf(1,[1 2]);G1=feedback(G*Gc,H)G2=G*Gc/(1+G*Gc*H)Gmin=minreal(G2)结果：Transfer function:20 s^4 + 52 s^3 + 29 s^2 + 13 s + 6s^5 + 1.9 s^4 + 22.8 s^3 + 18.66 s^2 + 6.32 s + 3Transfer function:20 s^8 + 50 s^7 + 83.8 s^6 + 179.3 s^5 + 126 s^4 + 57.54 s^3 + 26.58 s^2 + 3.96 ss^9 + 1.8 s^8 + 25.61 s^7 + 22.74 s^6 + 74.11 s^5 + 73.4 s^4 + 30.98 s^3+ 13.17 s^2 + 1.98 s Transfer function:20 s^4 + 52 s^3 + 29 s^2 + 13 s + 6s^5 + 1.9 s^4 + 22.8 s^3 + 18.66 s^2 + 6.32 s + 3(2)由于s c e s s s s G s G 232)1(3624)(*)(-++= 方法1：将s e 2-转换为近似多项式。
系统建模与仿真_考题答案
共10题 每题10分1、什么是数学建模形式化的表示？试列举一例说明形式化表示与非形式化表示的区别；模型的非形式描述是说明实际系统的本质，但不是详尽描述。
是对模型进行深入研究的基础。
主要由模型的实体、包括参变量的描述变量、实体间的相互关系及有必要阐述的假设组成。
模型的非形式描述主要说明实体、描述变量、实体间的相互关系及假设等。
例子：环形罗宾服务模型的非形式描述：实体CPU ，USR1，…，USR5描述变量CPU:Who,Now(现在是谁)----范围{1,2,…,5}; Who.Now=i 表示USRi 由CPU 服务。
USR ：Completion.State （完成情况）----范围[0，1]；它表示USR 完成整个程序任务的比例。
参变量i X -----范围[0，1]；它表示USRi 每次完成程序的比率。
实体相互关系（1）CPU 以固定速度依次为用户服务，即Who.Now 为1，2，3，4，5，1，2…..循环运行。
（2）当Who.Now=I,CPU 完成USRi 余下的i X 工作。
假设：CPU 对USR 的服务时间固定，不依赖于USR 的程序；USRi 的进程是由各自的参变量i X 决定。
2、模型描述变量化简的四种方法比较；建模过程中，在能满足建模的前提下，系统的描述变量应是愈简单愈好。
模型描述变量一般有以下四种方法：（1）、淘汰一个或多个实体、描述变量或相互关系规则；建模者决定淘汰那些次要因素，只要忽略的因素不会显著地改变整个模型行为，相反却使不必要的复杂了。
淘汰一个实体可能要淘汰或修改其他实体：淘汰一个实体，需要淘汰所有涉及这个实体的描述变量；淘汰一个描述变量，需要淘汰或修改涉及该变量的相互关系。
（2）、随机变量取代确定性变量；在一个确定性模型中，相互关系的规则控制着整个描述变量的值。
有些随机值也是由相互关系的规则确定，为了使模型相对简化，可利用概率原理，用随机变量来取代某些变量的相互关系规则，从而将影响变量转换成随机变量。
生产系统建模与仿真试卷
上海海洋大学试卷姓名：学号：专业班名：一．简述题（共40分）1.什么是事件在单通道排队系统中，哪两个典型事件影响系统的状态这两个典型事件分别发生时，可能会改变系统哪些状态（5分）事件是指引起系统状态发生变化的行为或者事情在单通道派对系统中的典型事件是：顾客到达和服务结束顾客到达发生，系统可能会由闲开始变为忙，可能引起队长发生变化服务结束，系统的状态可能有忙变为闲，可能引起队长发生变化2. 分析FMS（柔性制造系统）中的实体、状态、事件和活动。
要求每一项写出2个。
（8分）实体：机床、工件状态：空闲、加工事件：工件到达、加工结束活动：工件到达与工件加工开始这之间的一段事件是一个活动3．在排队模型中，假定用链表来存放排队等待服务的顾客。
链表中只有“到达时间”这样的单属性，当前CLOCK ＝10，已用空间表和可用空间表的情形见下图1，并且任何时候队列中的顾客数不会超过4位。
若已知排队系统中依次发生的事件如下表1。
请根据表1中列出的事件画出CLOCK ＝15，CLOCK ＝20，CLOCK ＝25时的已用空间表和可用空间表的情形（注意：画出的图形中必须标上行号）。
（8分）4．库存系统仿真中有哪4种类型的事件当这4种事件同时发生时，系统如何处理4种事件（4分）1 货物到达2 顾客需求3 仿真结束4 月初清库5．请问输入数据分析的基本步骤有哪些，并简述各个步骤的基本内容（6分）输入数据收集分布的识别参数估计拟合度检验6．在稳态仿真中，哪两种方法能够提高仿真结果的精度（4分）重复运行次数和增加运行长度二．计算题 （共60分）1.指数分布的概率密度函数是()⎩⎨⎧≤>=-0,00,x x e x f x λλ 试用反函数法求服从指数分布的随机数。
（10分）10分2.设a=5，c=3，M=8，取X 0=1。
（10分）（1）用混合同余法产生（0, 1）均匀分布的随机数（要求产生一个周期的随机数）。
（2）用这种方法产生的随机数要进行检验，请问一般需要对产生的随机数进行哪几种检验3．假定顾客随机地分别以1～8分钟（整数分钟）的间隔到达，到达间隔时间是1～8分钟，共计8个可能值，各个值出现的概率相等。
系统建模与仿真习题3及答案
系统建模与仿真习题三及答案1.已知系统)24(32)(21+++=s s s s s G 、2103)(2+-=s s s G 求G 1(s)和G 2(s)分别进行串联、并联和反馈连接后的系统模型。
解：clc;clear;num1=[2 3];den1=[1 4 2 0];num2=[1 -3];den2=[10 2];G1=tf(num1,den1);G2=tf(num2,den2);Gs1=series(G1,G2)Gp1=parallel(G1,G2)Gf=feedback(G1,G2)结果：Transfer function:2 s^2 -3 s - 9------------------------------10 s^4 + 42 s^3 + 28 s^2 + 4 sTransfer function:s^4 + s^3 + 10 s^2 + 28 s + 6------------------------------10 s^4 + 42 s^3 + 28 s^2 + 4 sTransfer function:20 s^2 + 34 s + 6--------------------------------10 s^4 + 42 s^3 + 30 s^2 + s – 92.某双闭环直流电动机控制系统如图所示：利用feedback( )函数求系统的总模型。
解：模型等价为：编写程序：clc;clear;s=tf('s');G1=1/(0.01*s+1);G2=(0.17*s+1)/(0.085*s);G3=G1;G4=(0.15*s+1)/(0.051*s);G5=70/(0.0067*s+1);G6=0.21/(0.15*s+1);G7=(s+2)/s;G8=0.1*G1;G9=0.0044/(0.01*s+1);sys1=feedback(G6*G7,0.212);sys2=feedback(sys1*G4*G5,G8*inv(G7)); sys=G1*feedback(sys2*G2*G3,G9)结果：Transfer function:3.749e-005 s^6 + 0.008117 s^5 + 0.5024 s^4 + 6.911 s^3 + 36.57 s^2 + 78.79 s + 58.8 -------------------------------------------------------------------------------------------------------4.357e-014 s^10 + 2.432e-011 s^9 +5.43e-009 s^8 +6.303e-007 s^7 + 4.145e-005 s^6 + 0.001578 s^5 + 0.03217 s^4 + 0.2098 s^3 + 0.4116 s^2 + 0.3467 s + 0.2587根据需要可忽略高阶项。
(完整)系统建模与仿真习题答案(forstudents)
第一章习题1-1什么是仿真？它所遵循的基本原则是什么？答：仿真是建立在控制理论，相似理论，信息处理技术和计算技术等理论基础之上的,以计算机和其他专用物理效应设备为工具，利用系统模型对真实或假想的系统进行试验，并借助专家经验知识，统计数据和信息资料对试验结果进行分析和研究，进而做出决策的一门综合性的试验性科学。
它所遵循的基本原则是相似原理。
1-2在系统分析与设计中仿真法与解析法有何区别?各有什么特点?答：解析法就是运用已掌握的理论知识对控制系统进行理论上的分析，计算。
它是一种纯物理意义上的实验分析方法,在对系统的认识过程中具有普遍意义。
由于受到理论的不完善性以及对事物认识的不全面性等因素的影响，其应用往往有很大局限性.仿真法基于相似原理，是在模型上所进行的系统性能分析与研究的实验方法.1-3数字仿真包括那几个要素？其关系如何？答: 通常情况下，数字仿真实验包括三个基本要素，即实际系统，数学模型与计算机。
由图可见，将实际系统抽象为数学模型，称之为一次模型化，它还涉及到系统辨识技术问题,统称为建模问题；将数学模型转化为可在计算机上运行的仿真模型，称之为二次模型化，这涉及到仿真技术问题，统称为仿真实验.1—4为什么说模拟仿真较数字仿真精度低？其优点如何?.答：由于受到电路元件精度的制约和容易受到外界的干扰,模拟仿真较数字仿真精度低但模拟仿真具有如下优点：（1）描述连续的物理系统的动态过程比较自然和逼真。
（2）仿真速度极快，失真小，结果可信度高。
（3）能快速求解微分方程.模拟计算机运行时各运算器是并行工作的，模拟机的解题速度与原系统的复杂程度无关.（4）可以灵活设置仿真试验的时间标尺，既可以进行实时仿真，也可以进行非实时仿真.（5）易于和实物相连。
1-5什么是CAD技术？控制系统CAD可解决那些问题？答：CAD技术，即计算机辅助设计（Computer Aided Design)，是将计算机高速而精确的计算能力,大容量存储和处理数据的能力与设计者的综合分析，逻辑判断以及创造性思维结合起来，用以加快设计进程，缩短设计周期，提高设计质量的技术.控制系统CAD可以解决以频域法为主要内容的经典控制理论和以时域法为主要内容的现代控制理论。
物流系统建模与仿真试卷
物流系统建模与仿真试卷一、选择题（每题3分，共15分）1. 物流系统建模的主要目的是什么？A. 提高物流效率B. 降低物流成本C. 优化资源配置D. 提升客户服务水平2. 以下哪种方法常用于离散事件系统仿真？A. 蒙特卡洛方法B. 有限差分法C. 有限元法D. 概率论方法3. 下列哪个不是物流系统的主要要素？A. 运输B. 仓储C. 包装D. 财务4. 在物流仿真中，通常使用哪个软件进行模拟？A. AutoCADB. MATLABC. LogisWareD. Microsoft Excel5. 系统仿真的基本步骤不包括以下哪一项？A. 确定仿真目标B. 建立仿真模型C. 编写仿真程序D. 分析仿真结果二、填空题（每空2分，共10分）1. 在物流系统中，__________和__________是两个最基本的环节。
2. 系统仿真的一个重要原则是__________。
3. 在物流仿真中，通常使用__________来模拟实际系统的运行。
4. 在进行物流系统仿真时，通常需要考虑的因素包括__________、__________和__________。
5. 在离散事件仿真中，常用的数据结构包括__________和__________。
三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述物流系统建模的主要步骤。
2. 说明系统仿真在物流系统优化中的作用。
3. 分析离散事件仿真在物流系统中的应用。
四、计算题（每题15分，共30分）1. 给定一个物流系统的年运输量、年仓储量、年包装量等数据，请计算该系统的年物流成本。
系统建模与仿真试题
《系统建模与仿真》试题
1、名词解释（每题5分，共计20分）
（1）系统：
（2）连续系统：
（3）离散事件系统：
（4）系统仿真过程：
2、什么是系统建模与仿真技术？（6分）
3、画图说明计算机仿真的三要素及三个基本活动。
（8分）
4、什么是数学模型的有效性？解释复制有效、预测有效和结构有效的含义。
（8分）
5、动态数学模型求解的实时性要求是什么？常用哪些方法提高实时性？（8分）
6、什么是数值积分方法的截断误差、舍入误差及稳定性？（8分）
7、简述离散事件系统的基本要素有哪些？（8分）
8、请画图示意系统仿真的基本步骤。
（8分）
9、请画图示意系统建模的基本步骤。
（8分）
10、试建立人口Logistic(逻辑)模型，并说明模型中何参数为自然增长率，为什么？（8分）
11、假设某个银行只有一个营业窗口开放，顾客随机性的进入银行，然后按照先后次序排队等候服务。
营业员服务顾客的时间也是一个随机变量，假定顾客到达的时间和每位顾客接受服务的时间都已给出，并且已填写在下面的表格中，采用“手工”的方式模拟这个系统。
直到第10位顾客服务完成后离开系统。
（10分）
根据仿真结果回答下列问题：
（1）顾客在系统中的平均滞留时间（从进入到离开的时间）（2）顾客的平均排队等待时间
（3）营业员处于空闲状态的百分比。
《系统建模与仿真》复习题
《系统建模与仿真》复习题样例一、单项选择题(每题0.5分,共32题)1、WITNESS建模过程中，需要修改布局窗口的名称和背景颜色，可以通过下列哪个菜单操作完成（）。
----序号473A、VIEW->Screen EditorB、Window->Interact BoxC、Window->ControlD、Window->Designer Elements2、在程序执行时，根据不同的条件，选择执行不同的程序语句，用来解决有选择、有转移的诸多问题的结构是.（）。
----序号237A、顺序结构B、循环结构C、分支结构D、模块结构3、零件（part）到达系统的时间间隔规律在零件详细设计对话框的（）中进行设置。
----序号148A、typeB、first arrivalC、inter arrivalD、to4、机器（machine）元素的静态显示图标是由（）显示项目确定的----序号99A、nameB、iconC、styleD、text5、图标代表的是那种类型的元素（）。
----序号461A、FluidB、PipeC、ProcessorD、Tank6、在Index型输送链中对其长度进行设置需要在conveyor详细设计对话框中的（）进行设置。
----序号168A、length in partsB、index timeC、actions on finishD、from7、如果要对容器的轮廓进行可视化设计以便能看到流体经过该容器，我们需要对容器的（）属性进行设置。
----序号309A、tankB、contentsC、mixD、laborqueue8、一系统中有一流体（fluid）元素oil，系统运行100min后检查该流体在某一处理器Processor 中的在制品库存，所用到的函数是（）。
----序号301A、VcontsB、VwipC、VinD、Vout9、下列哪个图标表示作业员Labor元素（）。
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1.信息时代认识世界（科学研究）的三种方法是：理论研究、（_实验研究_）、（__
仿真___）。
2.根据系统状态随时间变化是连续性还是间断性的，可将系统划分为（_连续系统_）、
（__离散系统__）。
3.系统仿真中的三个基本概念是系统、（__模型_）、仿真。
4.拟对某系统进行研究，首先要对系统作出明确的描述，即确定系统各个要素：实体、
属性、活动、（__状态_）、（_事件___）。
•阶段性知识测试
5.系统仿真有三个基本的活动，即系统建模、仿真建模和（__仿真实验__），联系这
三个活动的是系统仿真的三要素，即系统、模型和计算机（硬件和软件）。
6.系统仿真的一般步骤是：（1）调研系统，明确问题、（2）（___设立目标，收集数据
__）、（3）建立仿真模型、（4）编制程序、（5）运行模型，计算结果、（6）（_统计分析，进行决策__）
•阶段性知识测试
7.仿真软件发展经历了四个阶段（1）高级程序语言阶段；（2）仿真程序包、初级仿
真语言阶段；（3）商业化仿真语言阶段；(4) （_一体化建模与仿真环境_）阶段。
8.常用的仿真软件有Arena、Automod、MATLAB、Promodel、（__WITNESS______）、
（______FLEXSIM___）。
9.求解简单系统问题的“原始”方法是（___解析解决____），借助（___实验__）可大大
提高该方法的效率和精度。
•阶段性知识测试
10.排队系统可简化表示为A/B/C/D/E。
其中A为到达模式；B为（服务模式）、C为服
务台数量、D为系统容量；E为排队规则。
11.常见的排队规则有：先到先服务、后到后服务、优先级服务、最短处理时间优先服
务、随机服务等。
请以连线方式将下列排队规则名称的中英文对照起来。
先进先出FIFO
后进先出LIFO
随机服务SIRO
最短处理时间优先SPT
优先级服务PR
•阶段性知识测试
12.模型中，习惯称实体为成分。
成分可分为主动成分和被动成分。
请问排队系统中的
随机到达的顾客属于（主动）成分（主动/被动）。
13.事件是改变系统状态的瞬间变化的事情。
一般指活动的开始和结束。
事件可分为必
然事件（主要）、条件事件（次要）、系统事件。
其中（______）一般不出现在将来事件表中（FEL）。
14.活动是具有指定长度的持续时间，其开始时间是确定。
排队系统主要活动有
（_______）和服务活动。
•阶段性知识测试
15.仿真时钟表示仿真时间的变量。
Witness仿真系统中仿真钟用系统变量（TIME）表
示。
仿真策略，也称仿真算法。
离散事件系统适用的仿真策略有（_事件调度法_）、活动扫描法、进程交互法、三阶段法等。
16.建立输入数据模型需要4个步骤：（1）从现实系统收集数据；（2）（_确定输入数据
模型的概率分布___）；（3）选择参数（参数估计）；（4）拟合优良度检验。
•阶段性知识测试
18.Witness系统中，随机变量（如顾客到达时间间隔、服务事件、故障时间间隔、维
修时间等）由其提供的随机分布函数生成。
请试将以下标准分布和适用情景对应起来。
正态分布每批次产品中次品数
二项分布机器加工时间（cycle time）
泊松分布故障发生时间间隔
负指数分布某机器每月发生的故障次数
19.用数据辨识分布，最常用最简单的方法是（________）.
•阶段性知识测试
20. Witness仿真系统中，在布局区中定义元素最简单最便捷的方法是从（）窗口中选取添加。
A.元素选择窗口
B.用户元素窗口
21. 做仿真实验时，若想逐步观察仿真模型运行过程，选择（c ）运行方式；若不想观看仿真动画，可选择（ a ）运行方式。
A. Batch
B. Walk
C. Step
D. Run
22.下列Witness建模元素属于被动型元素的是（c）。
A. Part
B. Machine
C. Buffer
D.Track
•阶段性知识测试
23. 属性是实体（成分）的每一项仿真特性，具体指实体的状态和参数。
itness中，实体参数在“detail”窗口中设定；实体的状态需要用Attribute元素来定义。
下列描述中涉及到属性需用属性元素加以定义的是（ c ）。
A.输送链转位时间
B. 小车的行驶速度
C.某产品的成本
D. 某机床的故障修复时间
24. 为以下元素定义属性时，其group值可以取0~11之间的整数的是（）。
A. machine
B. labor
C. part
D. vehicle
•阶段性知识测试
25. 下列系统变量中，用来表示多台同名机器中某一台的是（）。
A. I
B. N
C. M
24. 用Dim语句定义的变量是（a ）。
如DIM Count AS INTEGER 。
A. 局部变量
B. 系统变量
C. 全局变量
25. 在Machine明细窗口中，设定机器的cycle time时，不能使用（d ）。
A.常数值
B. 变量
C. 函数
D. IF语句。