计算机仿真技术作业四
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。
北京交通大学 电气工程学院 计算机仿真 大作业
北京交通大学 2012 -2013学年 第二学期考试试题课程名称：计算机仿真技术北京交通大学电气 班姓名：学号：学院 电气工程学院 班级 电气 班 学号 姓名 ------------------------------------装 -------------------------------------------------------------------订--------------------------------------线-----------------题目：12脉波整流电路仿真三相桥式全控整流电路是应用广泛的整流电路，完整的三相桥式全控整流电路由整流变压器、晶闸管整流桥、负载、脉冲触发器和同步环节等组成。
传统的6脉波全控整流电路交流侧存在较大的谐波电流。
为了获得较好的谐波特性，可以采用多脉波整流电路，如下图中所示的典型12脉波全桥整流电路。
电路基本参数：三相电网电压10kV；整流变压器变比10kV/380V 50Hz，副边两个绕组的相位相差30度；两组整流桥输出正端各接5mH电感后并联；负载为阻感性负载，电阻R＝1欧姆，电感L＝50mH；仿真时间1s。
1、12脉波整流电路建模（10分）根据题目给出的主电路和基本参数，建立完整的12脉波整流电路的模型，即包括主电路、同步电路、触发脉冲电路、仿真结果测量及显示电路等，给出建模思路说明和主要元器件参数设置说明。
解：在1000KW以上的大功率系统中，常采用双十三桥构成的十二相整流电路。
对于晶闸管-直流电动机系统，为了克服电压或电流脉动对生产机械造成的损害，也常常采取增加整流电路的相数，而采用十二相整流电路。
仿真电路图如下所示。
电源选择线电压10kV，频率50Hz。
择相同，不然会出现触发错误的现象。
变压器的变比为10kV/380V/380V，为了忽略电感带来的换向重叠，使直流电压下降，所以将绕组的电感设为0。
2、 12脉波整流电路开环仿真（15分）（1）要求输出的负载平均电压为300V ，根据直流电压平均值与触发角的关系，估算触发角，给出估算依据和说明。
计算机仿真作业计算机仿真技术课件
9、订票问题
• 实验目的：
航空公司的机票可采用预定的方式．在某一航班上，根 据经验知道：预定了机票而届时又不能如期到机场的旅 客占预定机票旅客数的p＝3％，为减少因此而产生的 损失，航空公司准备适当扩大机票预定数额，即允许预 定票数略超出航班容量（客机可载旅客数），然而这样 就可能有些预定了机票且如期到达机场的旅客无法登机， 公司必须给这些乘客以赔偿．初步确定赔偿费为机票费 的k＝10％，另外，公司的形象顾问认为每次航班这部 分旅客的数目超过5名的概率P(5)必须控制在5％以 内．现在已知航班容量为N＝300(人)，飞行一次的成 本C为全部机票(300张)款额的60％，为使公司的支出 获得尽可能大的利润，试确定该航班机票预定额度为多 少？假定旅客是否如期到机场是相互独立的．
之一，写出实验报告 要求：建立系统模型，选取合适算法建
立仿真模型。画出流程图，编写程序并得 到计算结果。
1、选址问题
• 实验目的: 工厂A到铁路的垂直距离为3公里,垂足B到 火车站C为5公里,汽车运费20元/吨公里,铁 路运费15元/吨公里,为使运费最省,在M点建 一转运站,且M在铁路BC间,问M应建在何处
8、 湖泊污染问题
• 实验目的：
某湖泊有2*1010m3水，经测得某污染物的 浓度为2mg/m3 ，湖泊每天的进水量为 6*106，出水量为5*106，河流上游污染源 未被治理，流入湖泊的水中该污染物的浓 度为8mg/m3。假定湖中该污染物浓度超过 3mg/m3时，湖里的鱼将大量死亡。如果不 治理污染源，问经过多少天，湖中鱼将大 量死亡？
• 实验目的: 某企业在两个被分割的市场上出售同一种 产品,根据市场需求,企业决定在市场甲内现 场出售,后获现金R0=50(万元RMB)在市场 乙内储存x年后按当时价格出售,第x年末可 得收入为:R=R0(万元RMB),而银行利率为 r=0.05,试为企业决策在市场乙内储存多少 年时使得企业总收益最大
计算机仿真专业技术作业与实验指导书材2016(1)
计算机仿真技术作业与实验指导书(材2016)————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：机电工程学院《计算机仿真技术》综合指导书学号：姓名：专业：实验时间：2016 年10 月 15 日实验地点：微101机电工程学院2016 年10 月⎢ ⎦ ⎨3作业一 MATLAB 运行环境与基本操作一、作业要求1．熟悉 M ATLAB 运行环境；2. 掌握 M ATLAB 的基本操作命令；3. 掌握 M ATLAB 帮助系统二、作业内容1.熟悉 M ATLAB 主界面，熟悉各菜单项、命令窗口、工作空间窗口、当前文 件夹窗口与路径设置、历史命令窗口、帮助系统。
2.建立“学号_姓名_作业”文件夹，并把文件夹设为当前文件夹； 在命令窗口中完成如下操作：3.分别用直接输入法和“：”法生成下列矩阵A = ⎡ 2⎡0.1 4 ⎤ ， B = ⎢1.4 0.3 4.4 0.5⎤ 7.4⎥ ； ⎣10 20⎥ ⎢ ⎢⎣2.2 4.4 ⎥ 6.6⎥⎦ 熟悉如下命令：clc,save,load,clear,who,whos,dir,cd,type 。
将矩阵 A 、B 和矩阵 A 分别保存为两个文件：T1_1,T1_1_A⎧ 4．求解线性方程组 ⎪ ⎪ ⎩ 4x + y - z = 9 x + 2 y - 6z = -2 x - 5y + 3z = 15.生成一组实验数据，求其拟合多项式（5 阶）。
6.利用 H elp 系统查询常用命令的用法。
0 2 dt 1作业二 MATLAB 基本编程实践一、作业要求1. 熟悉 M ATLAB 的数值运算与符号运算；2 . 掌握 M ATLAB 的基本语法；3. 掌握 M ATLAB 的基本控制结构；4. 掌握 M 文件的编写与调用； 二、作业内容1． 任意给定两矩阵，完成矩阵的四则运算和点运算。
计算机四级模拟考试题(含参考答案)
计算机四级模拟考试题（含参考答案）一、单选题（共63题，每题1分，共63分）1.既可作为点—点线路通信子网又可作为广播信道通信子网的拓扑是（）。
A、星形拓扑B、网状形拓扑C、树形拓扑D、总线形拓扑正确答案：C2.防火墙中网络地址转换（MAT）的主要作用是（）。
A、提供代理服务B、隐藏内部网络地址C、进行入侵检测D、防止病毒入侵正确答案：B3.winDows操作系统的注册表运行命令是（）A、regswr32B、RegeDitC、regeDit.msCD、regeDit.mmC正确答案：B4.I/O设备直接( )A、与主机相连接B、与CPU相连接C、与主存储器相连接D、与I/O接口相连接正确答案：D5.在TCP／IP协议的传输层将数据传送给用户应用进程所使用的地址形式是（）。
A、IP地址B、MAC地址C、端口号D、soCket地址正确答案：C6.下列网络互连设备中，提供网络层协议转换的是（）。
A、转发器B、网关C、路由器D、网桥正确答案：C7.ATM交换机使用的是（）。
A、无连接的异步传输模式B、面向连接的异步传输模式C、无连接的同步传输模式D、面向连接的同步传输模式正确答案：B8.造成因特网上传输超时的大部分原因是（）。
A、路由算法选择不当B、网络上出现拥塞C、网络的访问量过大D、数据传输速率低正确答案：B9.下列以太网的MAC地址表示中错误的是（）。
A、AA—BB一00—11—22一CCB、00—2A-AA-BB-CC一6BC、2A：El：8C：39：00：48D、43：25：AB：E5：2L：44正确答案：D10.正确的循环冗余校验码的检错能力描述是（）。
A、可检测出所有三比特的错B、可检测出所有偶数位错C、可检测出所有奇数位错D、可检测出所有大于、等于校验位长度的突发错正确答案：C11.若传输l000字节的二进制数时出错的位数为4比特，则该传输时的误码率为（）。
A、4×10—3B、0.5×10—4C、4×10—4D、025×10—3正确答案：D12.当路由器接收的IP报文中的目标网络不在路由表中时，将采取的策略是（）。
计算机仿真
考查课程作业（设计）课程名称：计算机仿真（Matlab）专业名称：电子信息工程班级：电子1303班学号： 20134470319学生姓名：高万里任课教师：陈忠泽2015年9月25日目录1.计算机仿真作业题一：一个布尔函数发器 (2)1.1布尔函数发生器功能描述（编1203） (2)1.2布尔函数发生器的计 (2)1.3布尔函数发生器的Simulink建模及真 (4)1.4布尔函数发生器的Simulink仿真结果及析 (6)2. 计算机仿真作业题二：模拟滤波器的设计真 (7)2.1模拟滤波器的功能及指标描述（编011） (7)2.2模拟滤波器的设计及电路参数算 (8)2.3模拟滤波器的Simulink建模及真 (9)2.4模拟滤波器的Simulink仿真结果及析 (10)3. 结论及体会 (11)3.1 仿真结论 (11)3.2 我的体会 (11)3.3 展望 (11)1.计算机仿真作业题一：一个布尔函数发生器1.1布尔函数发生器功能描述（编号1203）这是一个四输入，一输出的数字电路，它的功能相当于一个布尔函数发生器。
其中的两个输入作为控制输入，用以选择其它两个输入的一个布尔函数。
主要用于计算与非，与或，或非等简单函数。
根据我的学号20134470319. 可以从表一查到一个四位数，该四位数的四位分别对应两位控制输入的四种可能的取值的组合，它们分别用以控制选择由其它两个输入构成的一个布尔函数，它的值就是布尔函数发生器的取值。
我得到编码1203，表示D3＝1，D2＝2，D1＝0，D＝3。
根据这些数字值可以得到布尔函数发生器的如下的函数表1。
表1：布尔函数发生器函数表1.2布尔函数发生器的设计逻辑函数表达式一旦确定，我们就可以得到其真值表，并构造卡诺图。
真值表与卡诺图如下：逻辑系统（编号1203）的真值表2如下：表2：逻辑系统（编号1203）的真值表根据真值表得到卡诺图1.1：图1.1：卡诺图根据卡诺图可以得到最简化的函数表达式：B A C C B C AB C B A C F 01001+++= 提取公因式后：)()(01001A C C A C B C A C B F +++= 最直接的逻辑图如下图1.2所示：图1.2: 逻辑图1.3布尔函数发生器（编号1203）的Simulink 建模及仿真上述逻辑函数B A C C B C AB C B A C F 01001+++=是一个与或结构的逻辑运算系统。
《自动控制系统计算机仿真》习题参考答案5页word文档
《自动控制系统计算机仿真》习题参考答案1-1 什么是仿真？ 它的主要优点是什么？它所遵循的基本原则是什么？答：所谓仿真，就是使用其它相似的系统来模仿真实的需要研究的系统。
计算机仿真是指以数字计算机为主要工具，编写并且运行反映真实系统运行状况的程序。
对计算机输出的信息进行分析和研究，从而对实际系统运行状态和演化规律进行综合评估与预测。
它是非常重要的设计自动控制系统或者评价系统性能和功能的一种技术手段。
仿真的主要优点是：方便快捷、成本低廉、工作效率和计算精度都很高。
它所遵循的基本原则是相似性原理。
1-2 你认为计算机仿真的发展方向是什么？答：向模型更加准确的方向发展，向虚拟现实技术，以及高技术智能化、一体化方向发展。
向更加广阔的时空发展。
1-3 计算机数字仿真包括哪些要素？它们的关系如何？答：计算机仿真的三要素是：系统——研究的对象、模型——系统的抽象、计算机——仿真的工具和手段。
它们的关系是相互依存。
2-1 控制算法的步长应该如何选择？答：控制算法步长的选择应该恰当。
如果步长太小，就会增加迭代次数，增加计算量；如果步长太大，计算误差将显著增加，甚至造成计算结果失真。
2-2 通常控制系统的建模有哪几种方法？答：1）机理建模法；2）实验建模法；3）综合建模法。
2-3 用欧拉法求以下系统的输出响应()y t 在0≤t ≤1上，0.1h =时的数值解。
解：输入以下语句 绘制的曲线图2-4 用二阶龙格-库塔法对2-3题求数值解，并且比较两种方法的结果。
解：输入以下语句 绘制的曲线图经过比较两种方法的结果，发现它们几乎没有什么差别。
3-1 编写两个m 文件，分别使用for 和while 循环语句计算20031k k=∑。
解：第1个m 文件， 第2个m 文件 运行结果都是3-2 求解以下线性代数方程：解： 输入语句 计算结果3-3 已知矩阵试分别求出A阵和B阵的秩、转置、行列式、逆矩阵以及特征值。
解：求矩阵的秩、行列式、逆矩阵、特征值的函数分别为：rank( ), det( ), inv( ), eig( )。
计算机仿真技术 试卷及答案 共2套 AB卷
《计算机仿真技术》考试试卷(A卷)班级姓名学号一．填空题。
(每空1分，共20分)1、计算机仿真中系统由_________________、_________________、________________等三个要素组成。
2、常见的系统实验建模法有________________、________________、________________、________________等几种方法。
3、叙述simulink中常见的可变步长的仿真算法有：________________、________________、________________、________________。
(任举四种)4、MA TALB的Comand windows窗口中可以显示workspace中的全部变量的命令是_________________、_________________。
5、计算机仿真算法的算法引起的误差是________________、________________。
6、三维立体绘图中，________________ 是三维曲线绘图命令，________________是三维网格线绘图命令，________________着色表面图绘图命令。
7、符号运算中，泰勒级数计算的函数是________________傅里叶变换的函数________________二．简答题。
(本题5小题，每题8分，共40分)1、计算机仿真的目的和作用2、列举几种计算机仿真软件，并简要介绍一下（要求4种以上）3、matlab主界面主要包括那些窗口，分别有什么样的功能4、局部变量和全局变量之间的区别5、计算机仿真技术中相似性主要包含那几个方面三．编程题 (本题6小题、共40分)根据下面要求，写出程序代码。
1、(5分)设(2E－C-1B)A T=C-1，其中E是4阶单位矩阵，A T是4阶矩阵A的转置。
求矩阵A2、(5分)输入下面的矩阵，求出特征多项式和特征根，并求出特征多项式的微分。
《计算机仿真技术和CAD》习题答案及解析
第0章绪论0-1 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机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。
0-2 仿真的分类有几种？为什么？答：依据相似原理来分：物理仿真、数学仿真和混合仿真。
物理仿真：就是应用几何相似原理，制作一个与实际系统相似但几何尺寸较小或较大的物理模型（例如飞机模型放在气流场相似的风洞中）进行实验研究。
数学仿真：就是应用数学相似原理，构成数学模型在计算机上进行研究。
它由软硬件仿真环境、动画、图形显示、输出打印设备等组成。
混合仿真又称数学物理仿真，它是为了提高仿真的可信度或者针对一些难以建模的实体，在系统研究中往往把数学仿真、物理仿真和实体结合起来组成一个复杂的仿真系统，这种在仿真环节中有部分实物介入的混合仿真也称为半实物仿真或者半物理仿真。
0-3 比较物理仿真和数学仿真的优缺点。
答：在仿真研究中，数学仿真只要有一台数学仿真设备（如计算机等），就可以对不同的控制系统进行仿真实验和研究，而且，进行一次仿真实验研究的准备工作也比较简单，主要是受控系统的建模、控制方式的确立和计算机编程。
数学仿真实验所需的时间比物理仿真大大缩短，实验数据的处理也比物理仿真简单的多。
与数学仿真相比，物理仿真总是有实物介入，效果直观逼真，精度高，可信度高，具有实时性与在线性的特点；但其需要进行大量的设备制造、安装、接线及调试工作，结构复杂，造价较高，耗时过长，灵活性差，改变参数困难，模型难以重用，通用性不强。
0-4 简述计算机仿真的过程。
答：第一步：根据仿真目的确定仿真方案根据仿真目的确定相应的仿真结构和方法，规定仿真的边界条件与约束条件。
第二步：建立系统的数学模型对于简单的系统，可以通过某些基本定律来建立数学模型。
《计算机仿真技术》试卷B(含答案)
《计算机仿真技术》考试试卷(B 卷)班级 姓名 学号一．填空题。
(每空1分，共20分)1、计算机仿真技术三要素是_______________、_________________、________________。
2、计算机仿真中模型能够代表系统来进行研究，模型主要有________________、________________、________________、________________等几类模型。
3、叙述simulink 中常见的固定步长的仿真算法有：________________、________________、________________、________________。
(任举四种)4、MATALB 主要相似性主要包含以下几种相似_________________、________________、___________________。
5、Simulink 中主要包含_________________、________________、_______________等几种模块。
6、符号运算中，泰勒级数计算的函数是________________，拉普拉斯变换的函数________________，傅里叶级数的计算函数是________________。
二．简答题。
(本题5小题，每题8分，共40分)1、简述根据信号类型分类，计算机仿真主要包含哪几种类型。
2、简述蒙特卡洛法建模的步骤。
3、m 函数文件和m 文本文件之间的区别。
4、叙述三维立体绘图常用的几个绘图指令及其功能。
5、简述matlab 软件的基本组成三．编程题 (本题6小题、共40分)根据下面要求，只需写出程序代码，不需计算结果和图形。
1、(5分)写出右面的矩阵D ，求出其大于4的元素有几个，⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=059123107D并通过变量列出其在矩阵的位置和序号2、(5分)求解下面矩阵A 的行列式和逆矩阵，并利用命令取出系数矩阵的逆矩阵的第二行的数据，以小数点后面两位数值的形式显示出来。
计算机仿真作业
计算机仿真技术作业四彭晗电气110311291082题目：单端反激DC/DC电路仿真利用SimPowerSystems建立单端反激电路的仿真模型。
参数如下：额定功率30W,输入电压28V，输出电压5V,滤波电容C=4.7mF，变压器参数如下图所示，开关器件选MOSFET，开关频率10kHz。
仿真时间0.1s。
1.满负载的仿真。
计算满载时的负载电阻大小。
选择合适占空比，使得输出电压为5V。
观察并记录MOSFET的工作波形（电压，电流波形），输出整流二极管的工作波形（电压，电流波形），输出电压波形。
2.小负载的仿真。
R=10欧姆。
选择合适占空比，使得输出电压为5V。
观察并记录MOSFET的工作波形（电压，电流波形），输出整流二极管的工作波形（电压，电流波形），输出电压波形。
3.试改进上述电路的启动特性，即减小输出电压超调，减小冲击电流。
搭建模块电路如图所示：1）忽略二极管正向压降，占空比算得50%，若不忽略则为53.4%满载的负载电阻R为5*5/30=0.83欧选用占空比为50%时mosfet波形为二极管的工作波形为当MOSFET管关断时，MOSFET两端电压为60.2V,与直流侧电压28V加上输出侧反应到输入侧的电压28V之和为56V近似相等；当MOSFET管导通时,管子端电压为0.2V,与理论Mosfet管导通为0V近似相等。
因为：在MOSFET管关断时，变压器原边电流为0A，副边等效电感对电路放电，电流线性降低，在MOSFET管导通时，变压器原边电源对电感充电，原边电流线性增加。
当Diode关断时，Diode两端电压为-9.9V,与Diode 反相偏置电压9V近似相等；当Diode导通时，管子端电压为0.8V，与理论Diode正向导通电压0.7V近似相等。
理论计算占空比为50%,但是由于二极管的导通压降，实际占空比接近54%2）R=10欧此时如果继续选用1）中占空比，则输出电压为6.45V高于要求，为使输出电压满足要求，则需重算占空比，当占空比选为40%时，输出电压为5.042V满足要求此时MOSFET的工作波形二极管的工作波形输出电压波形此时电路应该工作在磁化电流不连续模式，MOSFET和二极管的电压电流情况和1）差不多结论：磁通复位原则是单端反激DC/DC变换器的最重要原则，如果在开关管关断时间内磁通没有复位，磁通将随着周期的重复而逐渐增加，工作点逐渐上移，使得电流增大，磁芯饱和，造成开关管的损坏。
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。
计算机仿真技术作业
仿真技术在机械故障诊断中的应用机制1121班齐彦坤201150616133摘要作为信息技术核心的计算机技术自其诞生之日起经历60多年的发展，已广泛应用于国民经济和社会生活中。
并与仿真技术相结合，形成了计算机仿真技术这一新的研究方法。
计算机仿真作为分析和研究系统运行行为、揭示系统动态过程和运动规律的一种重要手段和方法, 随着系统科学研究的深入、控制理论、计算技术、计算机科学与技术的发展而形成的一门新兴学科。
近年来, 随着信息处理技术的突飞猛进, 使仿真技术得到迅速发展。
随着机械行业的发展，各个院校相继开设了机械故障诊断专业。
但普遍存在重理论而轻实践的现象，不利于机械故障诊断人才的培养。
将仿真技术应用在机械故障诊断教学中，可以组建机械故障诊断仿真实验室,将计算机类的课程与机械类的课程有机结合起来，注重培养学生的动手能力。
本文系统全面地介绍了计算机仿真技术在机械故障诊断中的应用，阐述了计算机仿真技术的概念、原理、优点，简要介绍了计算机仿真技术的发展历程，文章最后重点探讨了现代仿真技术在机械故障诊断中的实例分析，即计算机仿真技术在机械故障诊断中的应用实例。
关键词：仿真机械故障诊断发展应用一．概述仿真技术(simulation Technology)已有半个多世纪的发展史了，在这半个多世纪里，仿真技术的发展从简单到复杂、从理论到实践、从辅助学科到解决重大工程问题的必要手段。
仿真技术在计算机技术、网络技术、图形图像技术、多媒体技术、软件工程、信息处理技术、控制论、系统工程等相关技术和理论的支持、交叉、融合下，逐渐形成了一门交叉科学,成为认识客观世界的一种重要的方法。
仿真技术最早主要应用于军事方面，比如航天器、航海模拟、高能武器等。
随着机械行业的发展，仿真技术被迅速地推广应用到机械故障诊断领域，成为机械工程中的科学方法和有力工具。
计算机仿真技术的核心是按系统工程原理建立真实系统的计算机仿真模型，然后利用模型代替真实系统在计算机上进行实验和研究。
计算机仿真大作业
武汉理工大学(《计算机仿真技术》课程大作业)风力发电系统中增速器的三维建模与仿真试验研究学院（系）：物流工程学院专业班级：机械制造研1110班学生姓名：原志磊指导教师：杨艳芳目录摘要 (1)ABSTRACT (2)1 增速器的三维建模与虚拟装配 (3)1.1 零件的三维设计 (3)1.2 虚拟装配 (6)1.2.1 虚拟装配的概论 (6)1.2.2 虚拟装配定义及特点 (7)1.2.3 装配信息及装配关系 (7)1.2.4 基于物理属性的虚拟装配 (9)2 增速器的静力学分析 (17)2.1 静力学分析简介 (17)2.2 接触分析理论 (19)2.3第一级行星轮系静力学分析 (21)2.3.1 建立有限元模型 (22)2.3.2 建立接触对 (23)2.3.3 施加有限元模型的约束和载荷 (24)2.3.4 选择分析类型并设置分析选项 (26)2.3.5 求解 (26)2.3.6 查看分析结果接触分析的结果 (27)3 总结与展望 (30)3.1 工作总结 (30)3.2 工作展望 (30)参考文献 (32)摘要本文首先借助SolidWorks三维建模软件对1500KW风力发电机增速器进行了三维建模并完成虚拟装配，随后借助有限元分析软件ANSYS对增速器的重要零部件进行特性分析。
通过分析结果与理论计算值进行比较，所得结果对于改进设计方法，实现提高增速器各项性能具有重要的指导意义。
论文主要研究了增速器的第一级行星轮系，通过将建立的模型导入有限元分析软件ANSYS中，计算应力。
研究结果表明：在ANSYS中计算出的最大应力值小于理论计算的最大应力值，计算结果满足材料的许用接触应力要求。
本文的特色在于：利用现有的软件对增速器的工作进行了模拟和分析。
对接触分析进行深入研究。
关键词：风力发电机；增速器；建模；虚拟装配；ANSYSAbstractThis paper first completes modeling and virtual assembly of 1500KW wind generator speeder by using SolidWorks, a three-dimensional modeling software.Then analysis the important components of the speeder by ANSYS,a finite element analysis software . The analysis results compares to the theoretical calculated. It is important to improve the design method ,and it has an important significance to achieve to improve the performance of speeder.This paper mainly studies the first grade planetary gear system. The model will be imported in ANSYS to calculate the stress and get the natural frequencies and mode shapes by modal analysis.The results show that the maximum stress calculated in ANSYS is less than the maximum stress calculated in theoretical，so it satisfies the material requirements of the contact stress allowable.In this paper the feature is that the working of speeder was simulated and analyzed by using the existing softwares. It’s in-depth study of the contact analysis.Key Words：wind generator；speeder；modeling；virtual assembly；ANSYS1 增速器的三维建模与虚拟装配1.1 零件的三维设计随着信息技术在各个领域的迅速渗透，CAD/CAM/CAE技术已经得到了广泛的应用，从根本上改变了传统的设计、生产、组织模式，对推动现有企业的技术改造、带动整个产业结构的变革、发展新兴技术、促进经济增长都具有十分重要的意义。
《自动控制系统计算机仿真》习题参考答案
《自动控制系统计算机仿真》习题参考答案1-1 什么是仿真？ 它的主要优点是什么？它所遵循的基本原则是什么？答：所谓仿真，就是使用其它相似的系统来模仿真实的需要研究的系统。
计算机仿真是指以数字计算机为主要工具，编写并且运行反映真实系统运行状况的程序。
对计算机输出的信息进行分析和研究，从而对实际系统运行状态和演化规律进行综合评估与预测。
它是非常重要的设计自动控制系统或者评价系统性能和功能的一种技术手段。
仿真的主要优点是：方便快捷、成本低廉、工作效率和计算精度都很高。
它所遵循的基本原则是相似性原理。
1-2 你认为计算机仿真的发展方向是什么？答：向模型更加准确的方向发展，向虚拟现实技术，以及高技术智能化、一体化方向发展。
向更加广阔的时空发展。
1-3 计算机数字仿真包括哪些要素？它们的关系如何？答：计算机仿真的三要素是：系统——研究的对象、模型——系统的抽象、计算机——仿真的工具和手段。
它们的关系是相互依存。
2-1 控制算法的步长应该如何选择？答：控制算法步长的选择应该恰当。
如果步长太小，就会增加迭代次数，增加计算量；如果步长太大，计算误差将显著增加，甚至造成计算结果失真。
2-2 通常控制系统的建模有哪几种方法？答：1）机理建模法；2）实验建模法；3）综合建模法。
2-3 用欧拉法求以下系统的输出响应()y t 在0≤t ≤1上，0.1h =时的数值解。
0y y +=&， (0)0.8y =解：输入以下语句 绘制的曲线图2-4用二阶龙格-库塔法对2-3题求数值解，并且比较两种方法的结果。
解：输入以下语句绘制的曲线图经过比较两种方法的结果，发现它们几乎没有什么差别。
3-1 编写两个m文件，分别使用for和while循环语句计算20031kk=∑。
解：第1个m文件，第2个m文件运行结果都是3-2 求解以下线性代数方程：123102211313121xxx⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦解：输入语句计算结果3-3 已知矩阵013=121542⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦A，218=414332⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦B试分别求出A阵和B阵的秩、转置、行列式、逆矩阵以及特征值。
计算机仿真技术作业四
计算机仿真技术作业四题目：Buck电路的设计与仿真姓名：班级：学号：计算机仿真技术作业四题目：Buck 电路的设计与仿真1、Buck 电路设计：设计一降压变换器，输入电压为20V ，输出电压5V ，要求纹波电压为输出电压的0.5％，负载电阻10欧姆，求工作频率分别为10kHz 和50kHz 时所需的电感、电容。
比较说明不同开关频率下，无源器件的选择。
因为输入为20V ，输出为5V 所以Dc=25%； 故开关频率为10kHz 时：H L c 41075.3100001210)25.01(-⨯=⨯⨯-=,取1.2倍临界值，故选择H 4105.4-⨯；根据文波的要求：纹波电压为输出电压的0.5％计算电容为：F T U L D U C S C 4242001017.41000015005.0105.48)25.01(58)1(--⨯=⨯⨯⨯⨯⨯-⨯=∆-=当频率为50kHz 时：电感电容值分别求取如下：H L c 41075.0500001210)25.01(-⨯=⨯⨯-=，取1.2倍临界值，故选择H -4109.0⨯F T U L D U C S C 42420010832.05000015005.0109.08)25.01(58)1(--⨯=⨯⨯⨯⨯⨯-⨯=∆-=2、Buck 电路仿真：利用simpowersystems 中的模块建立所设计降压变换器的仿真电路。
输入电压为20V 的直流电压源，开关管选MOSFET 模块(参数默认)，用Pulse Generator 模块产生脉冲驱动开关管。
分别做两种开关频率下的仿真。
(1)使用理论计算的占空比，记录直流电压波形，计算稳态直流电压值，计算稳态直流纹波电压，并与理论公式比较，验证设计指标。
计算时，开关频率不同时，电感、电容也做相应变化①当频率为10kHz 时：Dc=25%HL c 41075.3100001210)25.01(-⨯=⨯⨯-=,取1.2倍临界值，故选择H 4105.4-⨯F T U L D U C S C 4242001017.41000015005.0105.48)25.01(58)1(--⨯=⨯⨯⨯⨯⨯-⨯=∆-=仿真图如下，输出电压平均值为：4.389V实测直流电压文波为：4.3892-4.3887=5e-4V理论直流侧电压文波公式为：V e C L T V D C Q V f f s o f o 333.8821-==∆=∆可见实测电压文波比理论小，设计符合要求。
仿真技术实验程序及思考题解答(仅供参考)
实验一 连续系统的数字仿真一、实验目的1． 熟悉Matlab 中m 文件的编写；2． 掌握龙格－库塔法的基本原理。
二、实验设备计算机、MATLAB 软件三、实验内容假设单变量系统如图所示。
试根据四阶龙格－库塔法，求系统输出y 的动态响应。
1．首先把原系统转化为状态空间表达式：⎪⎩⎪⎨⎧=+=•CXy bu AX X ，根据四阶龙格－库塔公式，可得到： ⎪⎩⎪⎨⎧=++++=+++1143211)22(6k k k k CX y K K K K h X X （1） 其中： ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+++=+++=+++=+=)()()2()2()2()2()(3423121h t bu hK X A K h t bu K h X A K h t bu K h X A K t bu AX K k k k k k k k k （2） 根据（1）、（2）式编写仿真程序。
2．在Simulink 环境下重新对上述系统进行仿真，并和1中结果进行比较。
四、实验结果及分析要求给出系统输出响应曲线，并分析计算步长对龙格－库塔法的影响。
计算步长对龙格－库塔法的影响：单从每一步看，步长越小，截断误差就越小，但随着步长的缩小，在一定求解范围内所要完成的步数就增加，不但引起计算量的增大，而且可能导致舍入误差严重积累，因此同积分的数值计算一样，微分方程的解法也有选择步长的问题。
源程序：r=5;numo=[1];deno=[1 4 8 5];numh=1;denh=1;[num,den]=feedback(numo,deno,numh,denh);[A,b,C,d]=tf2ss(num,den);Tf=input('仿真时间 Tf= ');h=input('计算步长 h=');x=[zeros(length(A),1)];y=0;t=0;for i=1:Tf/h;K2=A*(x+h*K1/2)+b*r;K3=A*(x+h*K2/2)+b*r;K4=A*(x+h*K3)+b*r;x=x+h*(K1+2*K2+2*K3+K4)/6;y=[y;C*x];t=[t;t(i)+h];endplot(t,y)Tf=5 h=0.02五、思考题1．试说明四阶龙格－库塔法与计算步长关系，它与欧拉法有何区别。
计算机操作员四级模拟题+答案
计算机操作员四级模拟题+答案一、单选题（共65题，每题1分，共65分）1.下面的操作系统当中具有很强的交互性，可同时供多个用户使用，但时间响应不太及时的是（）。
A、实时操作系统B、批处理操作系统C、多用户操作系统D、分时操作系统正确答案：D2.关于计算机总线的说明不正确的是（）。
A、数据总线是单向的，地址总线是双向的B、根据总线中流动的信息不同分为地址总线、数据总线、控制总线C、计算机的五大部件通过总线连接形成一个整体D、总线是计算机各个部件之间进行信息传递的一组公共通道正确答案：A3.Windows应用环境中鼠标的拖动操作不能完成的是（）。
A、当窗口最大时，可以将窗口缩小成图标B、可以将一个文件移动（或复制）到另一个目录中去C、当窗口有滚动条时可以实现窗口内容的滚动D、当窗口不是最大时，可以移动窗口的位置正确答案：A4.运行中突然重新启动的电脑可能是（）问题。
A、CPUB、主板C、软件D、以上都可能正确答案：D5.存储器中的信息可以是指令，也可以是数据，计算机是靠（）来判别的。
A、存储单元地址B、最高位是1还是0C、ASCⅡ表D、CPU执行程序的过程正确答案：D6.目前普遍使用的微型计算机，所采用的逻辑元件是（）。
A、电子管B、小规模集成电路C、大规模和超大规模集成电路D、晶体管正确答案：C7.不需借助其他软件，自身可进行解压缩的压缩文件，称为（）。
A、自压缩文件B、自解压文件C、自加压文件D、自运行文件正确答案：B8.以下关于多媒体技术同步特性的描述中，不正确的是（）。
A、指多种媒体之间同步播放的特性B、指两种以上媒体之间同步播放的特性，如视频和音频的同步C、指单一媒体播放的特性D、指两种以上媒体之间同步播放的特性，如声音与图像的播放同步正确答案：C9.在Windows中配置“打印机”，若某打印机图标带有“√”则表示该打印机（）。
A、正处于打印工作状态B、是系统默认打印机C、现在不可用D、是本地打印机正确答案：B10.计算机要处理磁盘上的文件时，应先将文件内容读到（）中。
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计算机仿真技术作业四
题目：Buck电路的设计与仿真
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计算机仿真技术作业四
题目：Buck 电路的设计与仿真
1、Buck 电路设计：
设计一降压变换器，输入电压为20V ，输出电压5V ，要求纹波电压为输出电压的0.5％，负载电阻10欧姆，求工作频率分别为10kHz 和50kHz 时所需的电感、电容。
比较说明不同开关频率下，无源器件的选择。
因为输入为20V ，输出为5V 所以Dc=25%； 故开关频率为10kHz 时：
H L c 41075.310000
1210)25.01(-⨯=⨯⨯-=,取1.2倍临界值，故选择H 4105.4-⨯；
根据文波的要求：纹波电压为输出电压的0.5％计算电容为：
F T U L D U C S C 42
42001017.410000
1
5005.0105.48)25.01(58)1(--⨯=⨯⨯⨯⨯⨯-⨯=∆-=
当频率为50kHz 时：电感电容值分别求取如下：
H L c 41075.050000
1210)25.01(-⨯=⨯⨯-=，取1.2倍临界值，故选择H -4109.0⨯
F T U L D U C S C 42
420010832.0500001
5005.0109.08)25.01(58)1(--⨯=⨯⨯⨯⨯⨯-⨯=∆-=
2、Buck 电路仿真：
利用simpowersystems 中的模块建立所设计降压变换器的仿真电路。
输入电压为20V 的直流电压源，开关管选MOSFET 模块(参数默认)，用Pulse Generator 模块产生脉冲驱动开关管。
分别做两种开关频率下的仿真。
(1)使用理论计算的占空比，记录直流电压波形，计算稳态直流电压值，计算稳态直流纹波电压，并与理论公式比较，验证设计指标。
计算时，开关频率不同时，电感、电容也做相应变化
①当频率为10kHz 时：Dc=25%
H
L c 41075.310000
1210)25.01(-⨯=⨯⨯-=,取1.2倍临界值，故选择H 4105.4-⨯
F T U L D U C S C 4
2
42001017.410000
15005.0105.48)25.01(58)1(--⨯=⨯⨯⨯⨯⨯-⨯=∆-=
仿真图如下，输出电压平均值为：4.389V
实测直流电压文波为：4.3892-4.3887=5e-4V
理论直流侧电压文波公式为：V e C L T V D C Q V f f s o f o 333.8821-==∆=∆
可见实测电压文波比理论小，设计符合要求。
②当频率为50kHz 时：电感电容值分别求取如下：
H L c 4109.02.150000
1210)25.01(-⨯=⨯⨯⨯-=
F T U L D U C S C 42
420010832.050000
1
5005.0109.08)25.01(58)1(--⨯=⨯⨯⨯⨯⨯-⨯=∆-=
实测直流侧电压文波为：4.4058-4.3852=0.0206V
理论直流侧电压文波公式为：V C L T V D C Q V f f s o f o 0182.082
1==∆=∆
实际与理论较接近，符合设计要求。
(2)画出电感电流波形，计算电流波动值并与理论公式对比。
①10kHz 电感电流及直流电压波形
实测电感电流文波0.525-0.352=0.173A 理论电感电流文波公式为：
A D T L V V T L V V i s f out in on f out in Lf 833.025.0101.010
5.45
2034
1)(=⨯⨯⨯⨯-=-=-=
∆--+ 可见实际电感纹波较小。
②50Hz 电感电流及直流电压波形
实测电感电流文波0.8762V
理论上电感电流文波为：
A D T L V V T L V V i s f out in on f out in Lf 833.025.0102.010
9.05
2044
1)(=⨯⨯⨯⨯-=-=-=
∆--+ 此时实际与理论较接近。
(3)修改占空比，观察直流电压值的变化。
①10kHz
占空比为0.25时, 输出电压为4.389V
占空比为0.5时, 输出电压为9.553V
占空比为0.75时, 输出电压为14.47V
②50kHz
占空比为0.25时, 输出电压为4.397V
占空比为0.5时, 输出电压为9.574V
占空比为0.75时, 输出电压为14.71V
随着占空比的增加，稳态直流电压值同样也不断地增加，考虑到由于反并联二极管的导通压降的存在，故也总是使得实际值较理论值低一些。
(4)将电感改为临界电感值的一半，运行仿真模型(只仿真开关频率10k 时的情况，使用理论计算的占空比)：记录电感电流波形，观察不连续电流的波形；记录直流电压波形，计算稳态直流电压值，与理论公式对比，并与同一占空比下电流连续时的直流电压值进行比较；计算稳态直流纹波电压，并与理论公式比较（需根据电流波形计算D2的大小）。
根据前面计算的参数，开关频率为10KHz 时125%c D =，电感值改为
41.87510H -⨯,电感电流和直流电压分别如下：输出电压值为6.426V
由上述波形可知电感电流从最大值减小到0时的时间为
5
22 4.710c s t D T s -==⨯。
根据不连续导电模式下Buck 变换器的理论公式：
442/() 1.87510/(1010)0.1875
0.5
s c L RT D τ--==⨯⨯==
==
由理论公式算得的稳态直流电压值为：
10120.25
20 6.670.250.5c s c c D U U V
D D =
=⨯=++
固定25%D =时，电流不连续情况下的仿真出来的直流电压值为 6.425V ，可见理论公式算出来的值比实际仿真出来的值要大一些，同样还是由于反并联二极管作用导致。
但同一占空比下，电流不连续情况下输出的电压值总是比连续时要大。
如果要是输出电压维持恒定，则需要适当减小占空比，而电流断续时占空比的确定比较难，这也说明了MATLAB 进行仿真的意义。
可以使我们在实验前通过仿真大致确定一个占空比的范围，方便进行设计开发。
电压纹波。
同上类似，可读出稳态直流电压平均值为6.425V ，最小值6.405V ，最大值为6.466V 。
稳态直流纹波电压ΔU=（Umax-Umin ）= (6.466-6.405)= 0.061，根据推导
出的理论公式，有
22
212120()[2()]%0.937%
8c s c c c c D T D D D D U U U LC +-+∆∆===。
仿真结果与理论计算值基本一致。
对比电流连续情况下%U ∆=0.4399%，可见在电流不连续时，直流输出电压的纹波电压明显增大，应该在实际应用中注意避免。