系统建模与计算机仿真作业题目

合集下载

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。

系统建模计算机仿真试卷2012级

合肥工业大学2012级研究生考试试卷2013-2014学年第2学期课程名称：系统建模与计算机仿真命题教师陈无畏考试日期2013.11.6学号研究生姓名成绩一、名词解释（每小题2分，共10分）物理仿真p170答：按照真实系统的物理性质构造系统的物理模型，并在物理模型上进行实验的过程称为物理仿真。

物理仿真优点是：直观、形象，也称为“模拟”；物理仿真缺点是：模型改变困难，实验限制多，投资较大。

半实物仿真p173在条件允许下尽可能在仿真系统或者仿真回路中接入实物，这样更接近实际情况，从而得到更确切的信息，也称为硬件在回路中的仿真，“实时”仿真并行计算（书本是并行算法p195）并行计算（Parallel Computing）是指同时使用多种计算资源解决计算问题的过程。

虚拟设计p207虚拟设计是以“虚拟现实”技术为基础，在CAD\CAE\CAM等技术上发展起来的，通过采用结构设计，工程分析和制造过程控制的软件或工具，达到设计制造的要求，它是产品的设计开发与加工过程在计算机上的本质体现。

多媒体仿真将数字、文字、声音、图形、图像和动画等各种媒体有机组合,并与先进的计算机通信和广播电视技术相结合,形成一个可组织、存储、操纵和控制多媒体信息的集成环境和交互系统的仿真技术。

简答题（每题10分，共60分）1. 数学模型的作用主要可从哪两方面来表达？并用方框图来表示p17作用：首先是帮助人们加深对客观世界的认识。

其次是提高人们的决策和对客观世界的干预能力。

根据系统的动态特性，一般可对系统做哪五个分类，并简单说明。

待定非线性系统时变系统离散系统分布参数系统随机系统在建模时为何要在模型简化与精确、线性和非线性之间进行综合考虑？模型的简化与精确，线性与非线性直接关系到建模的难易程度，工程实际中投入的人力物力财力的多与少，仿真结果的精确满足与否4. 在连续系统的数字仿真中，仿真算法的选择一般考虑什么？常用的仿真算法有几种？各有什么特点？p77仿真算法的选择考虑：求解精度、求解速度、数值稳定性、能自动启步常用的仿真算法：欧拉法：速度快精度不高四阶龙格-库塔法：截断误差达到5次方，一般满足精度要求梯形法：不能自启动：离散相似法不受计算步长的限制，只要计算机不溢出，就会始终保持原来的计算精度5. 什么是实时仿真？什么情况下需要进行实时仿真？它在算法上有什么要求？答：实时仿真是指仿真模型的时间比例尺等于系统原模型的时间比例尺的一类仿真。

计算机仿真习题及答案

计算机仿真试题1．编写一个函数，使其能够产生如下的分段函数：错误！未找到引用源。

并调用此函数，绘制x=[0,+2]范围内的f(x)*f(x+2) 。

（10分）function y=f(x)if x<=2y=0.5*x;else if x>6y=0.5;else y=1.5-0.25*x;endendx=0:0.05:2;y= f(x)’*f(x+2));plot(x,y)图 1-12．已知4阶龙格-库塔算法如下：试利用该算法求解以下微分方程：（15分）本题可以调用MATLAB函数中龙格-库塔算法函数ode45，首先编写m文件：function dy=func(x,y)dy=-y+1;end再在主窗口调用此文件：[x,y]=ode45('func',[0,5],0)%这里的[0,5]为任取区间，表示方程在此范围的解。

运行结果如下:x =0.00010.00010.00020.00020.00050.00070.00100.00120.00250.00370.00500.00620.01250.01880.02510.0313 0.06270.09410.12550.15690.28190.40690.53190.65690.78190.90691.03191.15691.28191.40691.53191.65691.78191.90692.03192.15692.28192.40692.53192.65692.78192.90693.03193.15693.28193.40693.53193.65693.78193.90694.03194.15694.28194.40694.53194.65694.74274.82854.91425.0000y =0.00010.00010.00020.00020.00050.00070.00100.00120.0025 0.0037 0.0050 0.0062 0.0124 0.0186 0.0248 0.0309 0.0608 0.0898 0.1180 0.1452 0.2457 0.33430.41250.48160.54250.59630.64370.68550.72250.75510.78390.80930.83170.85150.86890.88430.89790.90990.92050.92980.93810.94540.95180.95740.96240.96690.97080.97420.97720.97990.98230.98430.98620.98780.98920.99050.99130.99200.99270.9933为只管起见，我们使用函数命令画出x-y（plot(x,y)）的关系如下图：图1-23．用matlab语言求下列系统的状态方程、传递函数、零极点增益、和部分分式形式的模型参数，并分别写出其相应的数学模型表达式：（15分）（1）G（s）=324327242410355024s s ss s s s+++++++（2）.X=2.25 -5 -1.25 -0.542.25 -4.25 -1.25 -0.2520.25 -0.5 -1.25 -121.25 -1.75 -0.25 -0.75 0X⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥+⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦uy= [0 2 0 2] X解：（1）a)求对应状态方程参数：num=[1 07 24 24]; den=[1 10 35 50 24]; [A,B,C,D]=tf2ss(num,den) 运行结果：A =-10 -35 -50 -241 0 0 00 1 0 00 0 1 0B =1C =1 7 24 24D =故，状态方程为：.X = x+ uY=[1 7 24 24]xb)求对应零极点增益模型参数：num=[1 07 24 24]; den=[1 10 35 50 24]; [Z,P,K]=tf2zp(num,den) 运行结果如下： Z =-2.7306 + 2.8531i -2.7306 - 2.8531i -1.5388P = -4.0000 -3.0000 -2.0000 -1.0000K = 1故变换后的零极点模型为： G(s)=c)求对应部分分式型：num=[1 07 24 24]; den=[1 10 35 50 24]; [R,P,H]=residue(num,den) 运行结果如下： R =4.0000 -6.0000 2.0000 1.0000P =-4.0000 -3.0000 -2.0000 -1.0000H = []故变换后的部分分式模型为：11223644)(+++++-+=s s s s s G（2）由题给条件，知：A=[2.25 -5 -1.25 -0.5; 2.25 -4.25 -1.25 -0.25;0.25 -0.5 -1.25 -1;1.25 -1.75-10 -35 -50 -24 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 010 0 0-0.25 -0.75] B=[4;2;2;0] C=[0 2 0 2],D=0 a)求传递函数矩阵： [num,den]=ss2tf(A,B,C,D) 运行结果为： num =0 4.0000 14.0000 22.0000 15.0000 den =1.0000 4.0000 6.2500 5.25002.2500 故，所对应传递函数模型为：25.225.525.641522144)(23423+++++++=s s s s s s s s Gb)求零极点模型：num=[0 4 14 22 15];en=[1 4 6.25 5.25 2.25]; [Z,P,K]=tf2zp(num,den) 运行结果为： Z =-1.0000 + 1.2247i -1.0000 - 1.2247i -1.5000 P =-1.5000 -1.5000 -0.5000 + 0.8660i -0.5000 - 0.8660iK =4.0000故，零极点模型为：)866.05.0()5.1()2247.11)(5.1(4)(2i s s i s s s G ±++±++=c)求对应部分分式模型： [R,P,H]=residue(num,den) 运行结果为： R =4.0000 -0.0000-0.0000 - 2.3094i -0.0000 + 2.3094iP =-1.5000 -1.5000 -0.5000 + 0.8660i -0.5000 - 0.8660iH = []故变换后的部分分式模型为：i s ii s i s s G 866.05.03094.2866.05.03094.25.14)(+++-+-++=4．已知一单位反馈系统开环传递函数为：，试绘制系统Nyquist图，判断闭环系统的稳定性，并求其单位阶跃响应。

合工大系统建模计算机仿真试卷及答案

《系统建模与计算机仿真》研究生考试试卷一、名词解释1．系统：系统是指同类事物按一定的关系组成的整体。

它包括工程系统、非工程系统、自然系统和人工系统。

在定义一个系统时，首先要确定系统的边界，然后根据边界确定的系统的范围，边界以外对系统的作用称为输入，系统对边界以外的作用称为输出。

系统三要素：实体、属性、活动。

实体确定了系统的构成，也就确定了系统的边界；属性也称为描述变量，描述每一个实体的特征；活动定义了系统内部实体之间的相互作用，从而确定了系统内部发生变化的过程。

2．物理仿真：物理仿真也称实体仿真，其仿真过程是以真实系统的物理性质和几何形状相似为基础而其他性质不变来构造系统的物理模型（物理模型是用几何相似或物理类比方法建立的，它可以描述系统的内部特性，也可描述实验所需的环境条件），并在物理模型上进行实验的过程称为物理仿真。

物理仿真优点是：直观、形象，也称为“模拟”；物理仿真缺点是：模型改变困难，实验限制多，投资较大。

3．分布交互仿真：分布交互仿真系统是一种基于计算机网络的仿真，其应用仿真理论、仿真计算机（或其他仿真设备）、通信网络、虚拟现实等技术广泛应用于军事领域，可支持作战人员训练、战术演练和武器装备论证，构造逼真的虚拟战场环境，进行作战任务的演练、指挥员训练、大规模武器系统作战效能评估等活动的先进的仿真技术。

4．并行计算：并行计算是指同时使用多种计算资源解决计算问题的过程，是提高计算机系统计算速度和处理能力的一种有效手段。

它有两种含义：①同时性，是指两个或多个时间在同一时刻发生在多个资源中；②并发性，是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生在多个资源中。

5．虚拟现实：虚拟现实通常是指采用头盔显示器、数据手套等一系列新型交互设备构造出来的用以体验或感知虚拟境界的一种计算机软硬件环境，用户使用这些高级设备以自然的技能向计算机发送各种指令，并得到环境对用户视觉、听觉、触觉等多种感官信息的实时反馈。

6．计算机仿真：利用计算机模拟真实环境进行科学试验的一种技术。

《系统建模与仿真》作业题

第1题——最小二乘法的具体应用例子[题目]已知某一单输入单输出线性系统的差分方程形式为101()(1)()(1)()y k a y k b u k b u k k ξ=--++-+但其参数1a ，0b ，1b 为未知数，且()k ξ为不相关的随机序列。

经过辨识试验，测得5组输入输出数据为(1) 1.5u =，(2) 3.8u =-，(3) 3.1u =，(4) 2.99u =，(5) 5.12u =和(1)0.8y =，(2)0.1y =-，(3)0.45y =，(4)0.34y =，(5)0.12y =。

试求出其最优参数估计。

解：编写MATLAB 程序如下：u(1)=1.5;u(2)=-3.8;u(3)=3.1;u(4)=2.99;u(5)=5.12;y(1)=0.8;y(2)=-0.1;y(3)=0.45;y(4)=0.34;y(5)=0.12;c=10000;P=diag([c,c,c]);f=[-y(1) u(2) u(1)];K=P*f'*inv((1+f*P*f'));x=K*y(3);for n=1:1:2f=[-y(n+1) u(n+2) u(n+1)];%f2P=P-P*f'*inv((1+f*P*f'))*f*P;%P1K=P*f'*inv((1+f*P*f'));%K2x=x+K*(y(n+3)-f*x);%x2end其中x 中存储最终的结果：a1=-0.023;b0=-0.018;b1=0;第2题——以M 文件的形式编写一个MATLAB 仿真程序[题目]给定被控系统模型(1)()0.8()()y k y k u k f k +=++，其中干扰()0.20.1sin 0.01f k k =+，初值(0)0.2y =，(0)0u =。

试编写一个M 文件，对该系统在PD 控制律(1)()()u k u k u k +=+∆12()[()()]{[(1)()][(1)()]}r r r u k B y k y k B y k y k y k y k ∆=-++--+-作用下的输出()y k 进行仿真，将系统的实际输出()y k 与参考输出()r y k 画在同一张坐标图上。

(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。

2010系统建模与仿真课笔答试题

2010 系统建模与仿真课笔答试题
1、简述系统仿真的含义与计算机仿真的定义，并指出二者的关系。 2、简述系统仿真的依据（原理）。 3、简述 COMSOL Multiphysics 的主要特点，它与 MATLAB 有何关系？ 4、如果你在用 MATLAB 命令画图时，想给纵轴加上标签，但不会拼写实现该功能的命令（见了却能认得它），请写出迅速找到该命令的帮助文本的操作步骤。 5、 MATLAB 中的关系操作与逻辑操作有何特点？ 6、已知 B=[12:-1:1] 。要求：（1）使用 reshape 函数将 B 分别变为一个 4 行 3 列的矩阵 A 和一个 3 行 4 列的矩阵 F；（2）将 A“上下翻转”得出 C，将 A“左右翻转”得出 D；（3）求矩阵 A 与 F 的乘积 E。请写出完成上述功能的命令及其执行结果。 7、已知一个线性定常连续系统传递函数的分子与分母多项式系数可分别表示为：num=[5:-1:3]，den=1:9 请先用多项式运算函数求出该系统的极点向量，再用线性连续系统的模型转化函数求出该系统的零极点模型（本题只写命令，不写执行结制流程命令中实现多分支控制的两种不同命令，分支较多时用哪一种命令较好？ 9、用红色绘制曲线 y cosx x 1 。x 的取值范围为[-4,6]，均匀取 201 个点。要求两个坐标轴分别加上标注“x”与 “cosx+x-1”。 10、在 MATLAB 与 Simulink 中，“ode45”是什么意思？它能作为函数调用吗？如果能，写出调用的基本格式。 11、何谓“代数环”与“过零事件”？请简述其含义。

计算机仿真与建模技术考核试卷

D.高斯求积法
10.哪些因素可能导致仿真结果的误差？（）
A.模型简化的假设
B.数值计算方法的选择
C.输入数据的准确性
D.计算机硬件的限制
11.以下哪些属于系统动力学模型的基本元素？（）
A.状态变量
B.流率变量
C.辅助变量
D.常量
12.在仿真项目中，以下哪些步骤是必要的？（）
A.明确仿真目标
B.设计仿真实验
C.编写仿真程序
D.分析仿真结果
13.以下哪些软件可以用于复杂系统仿真？（）
A. AnyLogic
B. Simulink
C. LabVIEW
D. ProModel
14.哪些方法可以用来提高仿真模型的效率？（）
A.简化模型结构
B.优化算法
C.并行计算
D.减少仿真时间
15.在仿真模型的灵敏度分析中，以下哪些是常用的方法？（）
D.主成分分析
11.关于计算机仿真与建模，以下哪个说法是正确的？（）
A.计算机仿真可以完全替代实验研究
B.建模过程中，模型越复杂越好
C.计算机仿真可以节省实验成本和时间
D.计算机仿真与建模适用于所有领域
12.以下哪个软件主要用于过程建模和仿真？（）
A. Arena
B. CAD
C. MATLAB
D. Microsoft Visio
五、主观题（本题共4小题，每题5分，共20分）
1.请简述计算机仿真的基本步骤，并说明每个步骤的重要性。
2.描述连续系统仿真与离散事件仿真的区别，并给出各自适用的场景。
3.什么是敏感性分析？它在计算机仿真中的作用是什么？
4.解释面向对象建模中的“封装”、“继承”和“多态”的概念，并给出实际应用中的例子。

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》复习题样例江苏大学

《系统建模与仿真》复习题样例江苏大学《系统建模与仿真》复习题样例：考试内容主要但不限于如下内容一、单项选择题(每题.5分,共32题)1、下列哪个图标表示输送链Conveyor元素（C）。

----序号17A、 B、 C、 D、2、某条生产线生产产品A，生产速率为1件/3分钟，生产的产品将送入仓库Buf 存储起来，假设生产线产出的第一件A在仿真时刻3，则运行至仿真时刻60，统计进入Buf的零件A的数量可以使用下面的函数(B)。

----序号507A、NPARTS(Buf)B、NPARTS(A)C、NPARTS2(Buf,A,1)D、APARTS(Buf)3、一次能处理多个部件，即n个部件输入n个部件输出的是：（B ）。

----序号218A、单处理机B、批处理机C、装配机D、生产机4、在模型中有一属性元素process_time，表示不同的零件在某一机器上所需要的加工时间，那么，在机器详细设计中，对机器的加工时间cycle time栏中应输入（）----序号144A、process_timeB、process_time（）C、matchD、cycle time5、对缓冲器（buffer）中几个缓冲区用矩形框框起来的可视化设计，其所需要使用的可视化属性是（B ）。

----序号134A、nameB、rectangleC、patchD、part queue6、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（ C）中进行设置。

----序号148A、typeB、first arrivalC、inter arrivalD、to7、有3个零件nut一次性进入系统缓冲区buf1中等待机器加工，机器加工该零部件的时间为3分钟，则计算Bmaxtime（buf1）的结果是（）。

----序号261 A、3 B、6 C、8 D、98、可以用于机器（machine）输入（from）规则的是（ A）。

----序号80A、pullB、pushC、sendD、take9、下列哪个图标表示时间序列曲线Timeseries元素（A ）。

系统建模与仿真习题1及答案

系统建模与仿真习题一及答案1. 有源网络如图所示（1）列些输出0u 与输入1u 之间的微分方程。

（2） Ω=101R 、Ω=52R 、Ω=23R 、Ω=34R 、F C 2=，在零初始条件下，将（1）中的微分方程表示为传递函数、状态空间形式、零极点增益形式。

（3）求（2）中方程在输入1u 为单位阶跃响应下的输出曲线。

解：（1）由运算放大器的基本特点以及电压定理)4()3()(1)2()()1(2132021421320111R i R i u dt i i Cu R i i u R i u R i u c c -=+=+++==⎰（3）式代入（2）式得：42121320)()(1R i i dt i i C R i u ++++=⎰ （5）消去中间变量21,i i 有13142430114131230111120)(1u R R R R R R u u R R dt u R R R R u R u C u R R u ++++++=⎰ 两边求导整理后得（2）代入数据可以得到微分方程为：11007.02.610u u u u--=+ 程序如下：clc;clear;num=[-6.2 -0.7]; den=[10 1]; Gtf=tf(num,den) Gss=ss(Gtf) Gzpk=zpk(Gtf)结果：Transfer function: -6.2 s - 0.7 ------------ 10 s + 1状态空间形式： a =x1 x1 -0.1 b =u1 x1 0.125 c =x1 y1 -0.064 d =u1 y1 -0.62Continuous-time model.Zero/pole/gain: -0.62 (s+0.1129) ---------------- (s+0.1)（3）由（2）知系统的传递函数为-6.2 s - 0.7 ------------ 10 s + 1系统的输入信号为单位阶跃函数，则其Laplace 变换为1/s ，这样系统的输出信号的Laplace 变换为Y(s)=-6.2 s - 0.7 ------------ 10 s^2 + s编写程序，将其表示为（R,P,Q ）形式 clc;clear; s=tf('s')Gtf=(-6.2*s-0.7)/(10*s^2+s) [num,den]=tfdata(Gtf,'v') [R,P,Q]=residue(num,den) R =0.0800 -0.7000 P =-0.1000 0 Q = []于是得到：7.008.0)(1.0-=-t e t y 绘制曲线程序： clc;clear; t=0:0.1:100;y=0.08*exp(-0.1*t)-0.7; plot(t,y)2.已知系统的框图如下：其中：G1=1/(s+1)，G2=s/(s^2+2)，G3=1/s^2，G4=(4*s+2)/(s+1)^2，G5=(s^2+2)/(s^3+14)。

西工大20年10月机考《系统建模与仿真》作业参考答案非免费

西工大20年10月机考系统建模与仿真作业试卷总分：100 得分：94答案网叫福到（这四个字的拼音）一、单选题（共20道试题，共40分）1.描述系统内与值的变化有关系的系统属性是（）。

A.静态模型B.功能模型C.动态模型D.随机模型正确答案：2.由一般性的命题推出特殊命题的推理方法是（A.移植B.归纳C.演绎D抽象正确答案：3.下列UML图形中，可用来刻画系统实时需求的是（）oA.交互图B.用例图C.类图D.流程图正确答案：4.沙盘模型是以下哪种模型（）。

A.数学模型B.物理模型C.模型的非形式描述D.同构模型正确答案：5.进程交互法的基本模型单元是（）。

A.事件处理B.活动处理C.进程D.程序正确答案：6.实际问题中的速率、增长、衰变及边际等都可以用（）转变成数学语言。

A.倒数B.绝对值C.百分比D.导数正确答案：7.能够预定事件发生时间的策略方法是（A.事件调度法8.活动扫描法C.进程交互法D.结果预测法正确答案：8.事件调度法和活动扫描法的基本模型单元是事件处理和活动处理，这些处理都是针对（）而建立的。

A.调度B事件C.活动D.单元正确答案：9.一个没有任何输入库所的变迁叫做（）。

A.汇变迁B.源变迁C.无源变迁D.输入变迁正确答案：10.构成系统的各种成分称为（）A.主体B.实体C.客体D.变量正确答案：11.描述（）的模型是微分方程模型和传递函数模型A.用户外部特征B.用户内部特征C.系统内部特征D.系统外部特征正确答案：12.（）就是从特殊的具体认识推进到一般的抽象认识的一种思维方式。

A.推演B.总结C.假设D.归纳正确答案：13.在系统建模准备阶段工作完成之后，需要进行下列哪个阶段的工作（）。

A.系统建模阶段B.系统认识阶段C.系统求解阶段D.系统优化阶段正确答案：14.系统数学模型的建立需要按照模型论对输入、输出状态变量及其间的函数关系进行抽象, 这种抽象理论称为（A.实体构造B.理论构造C.函数构造D.系统构造正确答案：15.由于大多数微分方程是求不出其解析解的，因此研究其（）和数值解法是十分重要的手段。

系统建模与仿真课后作业

利用这个公式可以用概率的方法得到圆周率的近似值。
所以，蒙特卡罗方法的基本思想就是：当试验次数充分多时，某一事件出现的频率近似等于该事件发生的概率。
一般步骤：（1）构造或描述概率过程
（2）以已知概率分布进行抽样
（3）建立各种估计量
2.8、简述离散事件系统仿真的一般步骤。
（1）阐明问题与设定目标
（2）仿真建模
29
1023
511
0.998047
5
103
103
0.201172
30
2558
510
0.996094
6
518
6
0.011719
31
2553
505
0.986328
7
33
33
0.064453
32
2528
480
0.9375
8
168
168
0.328125
33
2403
355
0.693359
9
843
331
0.646484
34
1778
242
0.472656
10
1658
122
0.238281
35
1213
189
0.369141
11
613
101
0.197266
36
948
436
0.851563
12
508
508
0.992188
37
2183
135
0.263672
13
2543
495
0.966797
38
678
166
0.324219

计算机仿真与建模考试试题

计算机仿真与建模考试试题一、单项选择题1. 在计算机仿真与建模中，以下哪个软件是用于创建和模拟三维计算机图形的？A. MATLABB. AutoCADC. SolidWorksD. 3ds Max2. 计算机仿真与建模常用的数学建模方法有哪些？A. 微分方程建模B. 蒙特卡洛模拟C. 神经网络模型D. 遗传算法优化3. 下面哪个软件是用于分析流体和气体流动的计算机仿真工具？A. ANSYSB. CATIAC. Pro/ENGINEERD. PTC Creo4. 在计算机仿真中，有哪些常见的物理模型？A. 质点模型B. 弹簧-质点模型C. 流体模型D. 电路模型5. 计算机仿真与建模的主要应用领域是什么？A. 机械工程B. 航空航天C. 生物医学D. 所有以上领域二、简答题1. 什么是计算机仿真与建模？计算机仿真与建模是指使用计算机技术和数学方法对现实世界的问题或系统进行建模和模拟实验的过程。

通过对系统各个组成部分的特性进行数学描述和计算机编程实现，可以模拟真实系统的行为，并进行虚拟实验和预测。

2. 计算机仿真与建模的主要步骤是什么？计算机仿真与建模的主要步骤包括：问题建模与分析、数学建模、软件工具选择与开发、模型验证与调试、模拟实验与结果分析等。

3. 计算机仿真与建模的优势有哪些？计算机仿真与建模具有以下优势：- 可以对复杂系统进行全面、高效的分析和研究，避免了大量实际实验和浪费资源；- 提供了研究系统性能、优化设计和决策支持的基础；- 可以预测系统行为并进行虚拟实验，帮助解决实际问题和提高生产效率；- 提供了客观、可重复的实验环境，方便对结果进行验证和比较。

4. 计算机仿真与建模的应用范围有哪些？计算机仿真与建模广泛应用于工程领域，包括机械工程、电气工程、航空航天、建筑工程等。

此外，它还在生物医学、交通运输、环境科学等领域有重要应用。

三、综合题某工程团队需要设计一种新型的风力发电机，用于发电和供电给一个小型城市。

计算机仿真技术试题含完整答案

计算机仿真技术试题含完整答案⼀、数值计算，编程完成以下各题（共20分，每⼩题5分） 1、脉冲宽度为d ，周期为T 的矩形脉冲的傅⾥叶级数如下式描述：)2cos(/)/sin(21[)(1τπππτn T d n T d n T d f n ∑∞=+=当150=n ，41=T d ，2/12/1<<-τ，绘制出函数)(τf 的图形。

解： syms n t;f=((sin(n*pi/4))/(n*pi/4))*cos(2*pi*n*t); s=symsum(f,n,1,150); y=(1+2*s)/4; x=-0.5:0.01:0.5; Y=subs(y,'t',x); plot(x,Y)2、画出函数5505.025.55.15.1cos 5)5(sin )(2x x x x ex x f x +++-=在区间[3,5]的图形，求出该函数在区间[3, 5]中的最⼩值点m in x 和函数的最⼩值m in f .解：程序如下 x=3:0.05:5;y=(sin(5*x).^2).*exp(0.05*x.^2)-5*(x.^5).*cos(1.5*x)+1.5*abs(x+5.5)+x.^2.5; mix_where=find(y==min(y)); xmin=x(mix_where); hold on; plot(x,y);plot(xmin,min(y),'go','linewidth',5);str=strcat('(',num2str(xmin),',',num2str(min(y)),')'); text(xmin,min(y),str); Xlabel('x')Ylabel('f(x)')经过运⾏后得到的图像截图如下：运⾏后的最⼩值点m in x =4.6，m in f = -8337.86253、画出函数xe x xf x 5.2cos )(3.02-?=-在[1，3]区间的图形，并⽤编程求解该⾮线性⽅程0)(=x f 的⼀个根，设初始点为20=x .解： x=1:0.02:3; x0=2;y=@(x)(cos(x).^2).*exp(-0.3*x)-2.5*abs(x); fplot(y,[1,3]); Xlabel('x') Ylabel('f(x)')X1=fzero('(cos(x).^2).*exp(-0.3*x)-2.5*abs(x)',x0)运⾏后求得该⽅程的⼀个根为z=0.3256。

计算机仿真测试题及答案

计算机仿真测试题及答案1. 选择题1.1 下列关于计算机仿真的定义，哪个是正确的？A. 计算机仿真是通过使用计算机来模拟现实世界的过程和现象B. 计算机仿真是通过使用计算机来生成虚拟的3D图像C. 计算机仿真是通过使用计算机来进行数据分析和统计D. 计算机仿真是通过使用计算机进行编程和软件开发答案：A1.2 计算机仿真的主要应用领域是：A. 电影和游戏制作B. 数据分析和统计C. 空气动力学和流体力学D. 软件开发和编程答案：C1.3 以下哪个是计算机仿真的一个重要优点？A. 精确模拟现实世界的过程和现象B. 速度快，可以实时进行模拟C. 不需要消耗大量的计算资源D. 可以替代真实的实验和测试答案：D2. 填空题2.1 计算机仿真可以帮助工程师在设计阶段进行 __________ 和__________。

答案：分析，优化2.2 计算机仿真可以用于预测产品在不同环境条件下的 __________和 __________。

答案：性能，行为2.3 在计算机仿真中，模型是对现实世界中的对象或系统进行的一个 __________ 描述。

答案：数学3. 简答题3.1 请简要解释计算机仿真的工作原理。

答案：计算机仿真的工作原理是基于数学模型和计算机算法。

首先，根据需要模拟的对象或系统的特性，工程师会构建一个数学模型，用来描述该对象或系统的行为。

然后，使用计算机算法对这个数学模型进行求解和模拟。

算法会根据初始条件和输入参数，计算出模拟过程中的各个时间点上的状态和输出结果。

最后，通过可视化等方式，将仿真结果呈现给使用者。

3.2 计算机仿真的主要应用领域有哪些？请举例说明。

答案：计算机仿真的主要应用领域包括航空航天、汽车工程、建筑设计、电子电路设计等。

例如，在航空航天领域，工程师可以使用计算机仿真来模拟飞机或火箭在不同高度、速度和气候条件下的飞行行为，以评估其性能和安全性。

在建筑设计领域，可以使用计算机仿真来模拟建筑物在地震或风暴等自然灾害中的响应，以提前预防和减少损失。

计算机仿真题库

仿真是指用模型（物理模型或数学模型）代替实际的系统进行实验和研究，其遵循原理抽象、相似性原理的原则，相似性原理包括几何相似、性能相似、环境相似等。 40. 数据插值和曲线拟合的区别？
数据插值是研究如何平滑的估算出基准数据之间的其他点的函数值，所以插值所得曲线必定穿过基准数据；而曲线拟合研究的是如何寻找平滑曲线以最好的表现带噪声的测量数据，但不要求你和曲线穿过这些测量数据点。 41. 数值运算与符号运算的区别？
21. Matlab 中提供的三种基本逻辑运算为：与(&)、或( | )、非( ~ )。
22. 计算机仿真的三要素为：系统、模型、计算机。
23. 简述龙格-库塔法的基本思想。
用几个点上的函数值的线性组合来代替泰勒展开式中的各阶导数，然后按泰勒级数展开
确定其中的系数，这样既可以避免计算高阶导数，又能提高积分的精度及截断误差阶数。
t=(0:20)/20; r=sin(2*pi*t)+2; [x,y,z]=cylinder(r,40); cx=imread('flowers.tif');
进行数组运算的两个数组必须有相同的尺寸。进行矩阵运算的两个矩阵必须满足矩阵运算规则，如矩阵 a 与 b 相乘（a*b）时必须满足 a 的列数等于 b 的行数。在加、减运算时数组运算与矩阵运算的运算符相同，乘、除和乘方运算时，在矩阵运算的运算符前加一个点即为数组运算，如 a*b 为矩阵乘，a.*b 为数组乘。 36. 在 Matlab 中什么是图形句柄？图形句柄有什么用途？
在连续系统的数字仿真中，选择仿真算法一般会考虑求解精度、速度、数值稳定性、自启动能力、步长等。常用的仿真方法有：欧拉法、四阶龙格-库塔法、离散相似法等。欧拉法属于自启动算法，适用于线性系统和非线性系统，方法简单，但误差的积累导致求解精度降低。四阶龙格库塔法也属于自启动算法，适用于线性和非线性系统，支持单步长和可变步长，求解速度和精度较高，但仿真时间较长。离散相似法一般用于状态方程，按环节离散相似法可用于非线性系统，按系统离散相似法仅限于线性系统。 31. 什么是实时仿真？什么情况下需要进行实时仿真？它在算法上有什么要求？

系统建模与仿真综合题目_2011_自动化、测控专业

《系统仿真与matlab》综合试题题目：编号：难度系数：姓名班级学号联系方式成绩《系统仿真与matlab》综合试题要求：1 所有程序均要求用matlab完成（最好在matlab7.0上编写）；2 程序要有相应的注释，条理性好；3 调试通过，没有错误；4 程序每个人独立完成；For personal use only in study and research; not for commercial use5 要有研究报告，研究报告要求有目录，封面用提供的统一封面；6 题目可以从所给的题目中挑选，也可以自己选择，如果自己选择，应该对所给题目进行详细描述，题目形式可以多样，但应体现仿真的基本概念及仿真策略和方法，自定难度系数（难度系数主要由：建模难度、理解难度、程序实现难度决定。

），但要求用matlab实现该系统。

评分标准：1 新颖性；For personal use only in study and research; not for commercial use2 界面友好性；3 难度系数；4 程序可读性；For personal use only in study and research; not for commercial use5 平时作业；6 实验成绩。

提交材料：1 研究报告纸质版（包括：封面、目录、试题建模过程、试题实现中的关键难点、程序运行指南、程序运行实例分析）；For personal use only in study and research; not for commercial use2 研究报告单独成一个word文档，命名为：姓名＋班级＋学号；3 实验报告纸质版；4 实验报告单独成一个word文档，命名为：姓名＋学号，一个班放在一个文件夹内；5 编写的源程序电子版；6 全体同学提交的电子材料，由一位（或多位）同学在2011年12月15日之前交到南一楼中518室易静文，手机号。