控制系统cad形考作业(新)

目录

控制系统CAD作业1 (1)

第1章 (1)

第2章 (3)

控制系统CAD作业2 (7)

第3章 (7)

第4章 (9)

控制系统CAD作业3 (16)

第5章 (16)

第6章 (20)

控制系统CAD作业4 (25)

第7章 (25)

第8章 (30)

第1章

一、填空题

1.按控制信号传递的路径不同，可将控制系统划分为：按给定值操纵的开环控制、按偏差调节的闭环（反馈）控制和带补偿调节的复合控制三种控制方式，其中控制精度最高的是带补偿调节的复合控制控制方式。

2.对自动控制系统性能的基本要求可以归纳为“稳、快、准”三个方面，一个系统要能正常工作，其首先必须满足稳定的最基本要求。

3.控制系统的设计包含分析和设计两方面内容。

4.控制系统的仿真依据模型的种类不同，可分为物理仿真、数学仿真和混合仿真三种形式。

二、简答题

1.简述控制系统CAD的发展历程，并简单分析控制系统CAD 和机械CAD或建筑CAD 的相同点和区别。

早期的控制系统设计可以由纸笔等工具容易地计算出来，如Ziegler 与Nichols 于1942

年提出的PID 经验公式就可以十分容易地设计出来。随着控制理论的迅速发展，光利用纸

笔以及计算器等简单的运算工具难以达到预期的效果，加之在计算机领域取得了迅速的发展，于是20世纪70年代出现了控制系统的计算机辅助设计(computer-aided control system design , CACSD)方法。近三十年来，随着计算机技术的飞速发展，各类CACSD 软件频繁出现且种类繁多，其中MATLAB已成为国际控制界的标准分析和辅助设计软件。

控制系统CAD 和机械CAD或建筑CAD的相同点是均是借助计算机软件进行设计；不同的是设计对象不同，其中控制系统CAD是借助计算机对控制系统进行仿真和设计，机械CAD 是借助计算机对机械结构进行设计和计算，建筑CAD借助计算机辅助设计建筑结构，设计对象的不同决定了其各自使用的软件也不尽不同。

2.什么是控制系统的计算机仿真？

控制系统的计算机仿真是利用计算机对控制系统进行数学仿真。数学仿真就是根据实际系统中各个变化量之间的关系，构建出系统的数学模型，并利用此模型进行分析研究。数学仿真的关键在于数学模型的构建和求解。

数学仿真具有经济、方便和灵活的优点，它的主要工具是计算机，故又称计算机仿真。而控制系统的计算机仿真就是以控制系统的数学模型为基础，借助计算机对控制系统的特性进行实验研究。

第2章

一、填空题

1.MATLAB的变量名必须以英文字母开始，其后可以是任何字母、数字

和下划线的组合。MATLAB区分字母的大小写，同一变量名中字母的大小写会被认为是不同的变量

2.MATLAB提供三种常用变量，即局部变量、全局变量和特殊变量。

3.在MATLAB语言中，运算符可以分为三类，即算术运算符、关系运算符和

逻辑运算符。

4.M函数文件通常由函数声明行、H1 行、函数帮助文本、注释和

函数体五部分组成。

5.说明以下指令的功能：

（1）figure：创建图形窗口（2）hold：保留现有图形

（3）plot：绘制曲线（4）grid：添加网格线

6.在MATLAB命令窗口中输入指令>> [A B C] = deal([6+3*(7-3)]/6, ones(2,2)*2, 4)，执行后的结果为：

A= 3 B= 2 2 C=4

2 2

7.若要分别生成初始值为4，终止值为18，步长为4的数组A及元素个数为4的数组B，在MATLAB命令窗口中应输入如下指令>> A=[4:4:18]，>> B=linspace (4,18,3)。

1 3

57

8.已知A=[1 2 3;5 6 7;9 10 11]，则A(:,[1 3])= 911 。

101010

9.已知A=[ 2 3 6;1 9 7]，B=[ 0 5 4;3 6 2]，则A>B= 01 1 ，A

10 01 1 1

10.已知A=[ 7 0 5;0 2 8]，B=[ 1 4 0;5 0 4]，则A&B= 0 0 1 ，A|B= 1 1 1 。

二、简答题

1.MATLAB软件系统主要有哪些部分组成？

答：MATLAB系统主要由开发环境、数学函数库、MATLAB语言、MATLAB图形处理系统及外部应用程序接口组成。

2.启动MATLAB后，默认用户界面中包含哪些窗口元素？

答：启动MATLAB程序后，进入MATLAB工作界面，包括用于管理文件的工具条（图形用户界面）、命令窗口（Command Window）、当前文件夹窗口（Current Folder）、工作空间（Workspace）及历史命令窗口（Command History）等。

3.用哪些方法可以启动MATLAB的帮助系统？使用help命令和lookfor命令有什么区别？

答：点击桌面工具栏上的帮助按钮，或在命令窗口中键入helpbrowser命令，或使用任何工具栏上的help菜单，都可打开帮助浏览器。

help：在命令窗口中键入“help 函数名”，将显示指定函数的M文件说明和语法，对于MDL文件，将显示模型的描述；

lookfor：在命令窗口中键入“lookfor 关键字”，将按关键字搜索相关的M文件。

4.如果文件保存在D: \My Documents\My Work中，而当前文件夹路径为C:\MATLAB，如何操作才能执行该文件？

答：选择菜单中的〖File〗→〖Set Path〗菜单项将D: \My Documents\My Work目录加入到MATLAB的搜索路径中，就可执行文件。

5.什么是M脚本文件？什么是M函数文件？两者之间有什么区别？

答：脚本文件也称为命令文件，是由一系列MATLAB的命令行组成，既没有参数的输入也不返回输出参数。

MATLAB软件中提供了很多工具箱，工具箱中的每一个函数其实就是一个M函数文件。