系统建模与仿真期末大作业
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。
系统建模与仿真课后作业
目录 实验 1 CH 关联 ................................................................................................................................. 3 实验内容................................................................................................................................... 3 实验要求................................................................................................................................... 3 实验思路................................................................................................................................... 3 实验讨论................................................................................................................................... 3 实验结果................................................................................................................................... 4 实验 2 苯氯化学反应仿真器 .......................................................................................................... 6 实验内容................................................................................................................................... 6 实验原理................................................................................................................................... 6 实验思路................................................................................................................................... 7 问题 1................................................................................................................................ 7 问题 2................................................................................................................................ 7 实验讨论................................................................................................................................... 8 实验 3 心肌细胞电生理特性仿真 .................................................................................................. 9 实验内容................................................................................................................................... 9 实验原理................................................................................................................................... 9 实验思路................................................................................................................................. 11 实验结果................................................................................................................................. 11 实验问答题............................................................................................................................. 13 实验讨论................................................................................................................................. 14 附录（改进部分代码）................................................................................................................. 15 实验 1...................................................................................................................................... 15 实验 2...................................................................................................................................... 15 实验 3...................................................................................................................................... 16
系统仿真期末作业 2
洛克希德马丁太空系统公司使用 SimMechanics设计火星侦查卫星。
惊人成果： ‧在几天内就可以完成模拟模型的建立 ‧自动产生程式码更有效率
Simelectronics介绍
全球能源与交通运输基础设备领导者艾 斯敦公司(Alstom)利用 SimPowerSystems工具与与安全攸关 的电力变流器控制系统，自动生成程式 码。
连接各个组件
实体建模与仿真模拟
模型参数的设定
현 안
1.잠재 고객 1. 模型参数
• 우리 회사의 (가장 적합한) 고객은 누구인가? •包括解算器，机械环境，电环境的参数设置设定 • 그들을 유치하기 위한 방법은 무엇인가?
实体建模与仿真模拟
전 략
고객들은 우리 Site 에서电压，全桥式电路的参数设置设定 어떤 행동을 보이는가? •直流电压源，可控 PWM
2.电机输入信号
• 고객들은 우리 Site와 경쟁 Site에서 • 电机转速，机械参数的设定 어떤 태도(정부 수집,구매 등)의 차이를 보이는가?
3. 电机参数
• 반복 구매를 위한 교차 판매/상승 판매방법은? • 电流感应器，PS-Simulink 转换器的参数设定 • 고객의 방문을 어떻게 개인화 할 것인가?
惊人成果： ‧开发时间减少50% ‧自动产生无错误的程式码
Simelectronics介绍
全球材料测试专家美国英士特公司 (Instron)使用SimMechanics开发多 轴测试装置
惊人成果： ‧模拟时间快上五倍以上 ‧容易进行更精细的修改 ‧可以发现设计上的瑕疵，进而可以尽早尽量大幅改善
Simelectronics介绍
而我则利用Simelectronics工具通过 可控PWM电压和马达模块来控制电 机的电压和转速。
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。
系统建模与仿真仿真作业结果
Simulink 仿真根据以上的分析论证，将已求得的个函数参数带入动态结构图中，初步得到图3动态结构图图3根据理论得到的各参数设计后可得到理论设计条件下输出转速曲线图4可以清楚地看出，输出转速有很大的超调最大可达84.1%,调整时长为2.65s 之久，这是我们所不能接受的速度调节器的设计参数与实际调试结果相差比较大，使系统对负载扰动引起的动态速降（升）缺乏有效的抑制能力，存在起动和制动过程中超调量大，突加（减）负载时，动态速降（升）大等缺点。
所以，我们对ACR和ASR的参数进行整定，特别是速度控制器的参数。
我+ 1们就对其作出了适当的调整，将速度控制器的传递函数改成，将电流调节器的传递函数改为当然，这是需要时间和经验的。
校正后的动态结构图如图5所示校正后的输出转速曲线如图6所示|Time cffeel 0图六电流环跟随性能仿真实验如上文所述：电流环的作用就是保持电枢电流在动态过程中不超过允许值，在突加控制作用时不希望有超调，或者超调量越小越好。
这就需要我们对电流环的跟随性能加以分析。
将电流环从系统中分离出来（将电枢电压对电流环影响看成是扰动）。
电流环模型如图7所示：Transfer Fcn1图7通过如下命令可以得到电流环的bode图和nyquist图以及电流环的单位阶跃响应。
[nu m,de n]=li nm od('curre nt_loop')sys=tf( nu m,de n)figure(1)margi n(sys)[mag,phase,w]=bode(sys);[gm,pm,wcg,wcp]=margi n( mag,phase,w)Figure(2)Nyquist(sys)Figure©)Step(sys)我们还可以得到以下的数据gm = 4.2925 pm =47.7281 wcg = 345.3056cp = 164.6317剪切频率3 c=164.6317rad/s；相角相对裕度S = 47.7281 °; -n穿越频率3g=345.3056rad/s 幅值相对裕度Lh=20lg (4.2925) =12.65dB27t 01 上2 」 J A 10 10 10 10 10 F 怛OuerKV HQd^k 图8电流环的bode 图图10电流环的单位阶跃响应⑥s co«3 ■….呂畫rl u 丄图9电流环的nyquist 图0D O H Di 心4甬mGm - 12 7d0 欄 ratfs) Rm _ 47 5 de 。
系统建模与仿真报告
系统建模与仿真报告姓名：葛海军学号：0411420841系统建模与仿真作业一． 产生十种随机分布的数：1．（0-1）之间的均匀分布：概率密度函数：⎩⎨⎧≤≤=其他0101)(x x P ； 产生思想：采用乘同余法产生；具体实现方法：n n ux x =+1 （mod m ）；参数：取正整数，为初始值一般取为正整数；，或一般取b b x a a u 1253203+±；m 一般取计算机的字长，其是控制所产生随机数的精度（即：小数点后的位数）； 程序（具体程序见附录）实现中取u=11，m=100000，0x 的取值是随机赋的；参数估计：在matlab 命令窗口键入y=junyun(10240)；就可以产生10240个随机数保存在向量y 中，然后再键入zhifangtu （y ，100）（调用直方图来对其进行检验），运行结果如下：然后在计算这10240个数的均值和方差在命令窗口键入z=canshu （y ），运行结果为：z=[0.50038 0.083263]其中0.50038表示所产生的数据的均值，0.083263表示所产生数据的方差，而（0-1）之间的均匀分布的随机数的数学期望为0.5，与上面所求出的0.50038很接近，方差0.083263近似与0，于是这种产生方法已经符合要求。
2．瑞利分布随机数的产生概率密度函数：⎪⎩⎪⎨⎧<≥=-000)(2222x x e x x P xσσ； 产生思想：利用直接抽样法产生；具体实现方法：a ．先调用产生（0-1）之间的均匀分布的函数（y=junyun(n)）产生一组（0-1）之间均匀分布的随机数保存在向量x 里；b ．然后作2ln z y =-；c ．另z y σ=，于是向量y 就是要产生的瑞利分布的随机数；参数估计：在matlab 命令窗口键入y=ruili(1，10240)；就可以产生10240个随机数保存在向量y 中，然后再键入zhifangtu （y ，100）（调用直方图来对其进行检验），运行结果如下：然后在计算这10240个数的均值和方差在命令窗口键入z=canshu （y ），运行结果为：z=[1.255 0.43138]其中1.255表示所产生的数据的均值，0.43138表示所产生数据的方差，而瑞利分布的数学期望计算式为：1σσ=，代入计算得： 1.253，与上面所求出的随机数的平均值 1.2555相当接近，瑞利分布方差的计算公式为：224σπ-当1σ=时代入计算得0.42920与0.43138相当接近，于是这种产生方法已经符合要求。
(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。
系统建模与仿真期末
系统建模与仿真第一章绪论1、系统是指相互联系又相互作用者的对象的有机组合。
系统包括工程系统和非工程系统，自然系统和人工系统，也可分为复杂系统和简单系统、中小系统和大系统。
2、系统具给定的边界、输入和输出，其三要素为：实体、属性、活动。
3、模型是实际系统本质的抽象和简化。
分为：物理模型和数学模型。
4、建模：为了达到系统研究的目的，用于收集和描述系统有关信息的实体。
5、仿真的意义：系统是研究对象，建模是系统特性的描述，仿真则包含建立模型及对模型进行实验。
6、根据模型类型，系统仿真分为物理仿真、数学仿真和物理—数学仿真。
7、系统仿真的步骤及基本功能：1）调研系统，明确问题；2）设立目标，制定计划；3）建立系统数学模型；4）模型校核、验证及确认；5）数据采集；6）数学模型与仿真模型的转换；7）仿真实验设计；8）编制程序，仿真实验，运行模型，计算结果；9）数据处理，统计分析；10）优化与决策。
8、仿真技术不足：建模方法尚不完善，须通过建模和仿真人员分析。
9、发展趋势：一体化建模与仿真环境。
10、研究热点：面向对象仿真、定性仿真、智能仿真、分布交互仿真、可视化仿真、多媒体仿真、虚拟现实仿真、internet网上仿真。
11、相似：1绝对相似：两个系统全部几何尺寸和其他相应参数在时空域上产生的全部变化都是相似的。
2完全相似：两个系统在某一方面的过程在时空域上相似。
3不完全相似：仅保证研究部分的系统相似，非研究和不要求部分的过程可能被歪曲。
4近似相似。
在某些简化假设下的现象相似。
12、系统辨识：在对被识系统进行输入和输出观测的基础上，从设定的一类系统中确定出一个与被识系统等价的系统。
（两种方式：在线辨识和离线辨识）13、系统辨识过程要解决：模型框架、模型结构、模型参数。
14、互逆的技术手段：系统辨识与系统分析。
15、系统分析：通过一系列步骤，帮助决策者选择决策方案的一种系统方法。
（五大要素：目标、替代方案、费用、模型和准则）。
系统建模与仿真期末大作业
6.
6.1
6.1.1
（1）收费的大致流程：
（2）我们采用定点观察法，对昆华医院的药房进行数据采集。得到数据，然后通过minitab对数据进行图形分析，如下：
取药服务时间拟合直方图：
由图可知，取药的服务时间基本符合正太分布；
有图可知，病人在整个取药过程中，排队等待的时间占总服务时间中相当大的比重，可见，取药过程中存在不合理的流程安排，需要进一步的优化。
6.1.2 取药仿真模型
通过实地观察昆华医院大药房的人流过程，我们通过定点观察对其进行了数据采集，并建立了其仿真模型，展示如下：
表1 药房设施与模型实体对照表
仿真实体
绿门
箭头
大厅
桌子
女工
红门
药房设施
病人到达
排队等待
缴费
取药
护士
离开
参数设置
erlang( 0 , 5 , 2 )
可容纳6人
可容纳1人，用时10S
方差分析
来源 自由度 SS MS F P
回归 3 374922 124974 2.20 0.112
误差 26 1474365 56706
合计 29 1849287
方差的序贯分析
来源 自由度 SS F P
线性 1 31751 0.49 0.490
二次 1 251248 4.33 0.047
立方 1 91923 1.62 0.214
运用医院排队系统优化是集挂号、检测、检验、诊断及取药为一体，在高效完成病人服务的同时，减少病人排队等待时间，显著改善医院的服务效率和服务质量。
2.4研究目的:希望通过本课题的研究，利用实地调查的方式采集相关数据，并对这些数据进行一系列的分析，应用虚拟仿真软件FlexsimHealthcare进行仿真，利用互联网分布调度信息，发现在医院就诊过程中的导致病人多次排队的原因和瓶颈，提出一定的改进方案，从而减少病人排队等待的时间, 显著改善医院的服务效率和服务质量。
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)。
系统建模与仿真
《系统建模与仿真》考试试卷班级姓名学号一、模型分析（15分）模型是系统本质的抽象与简化，模型分为两大类：物理模型和数学模型，图1中a/b两图表达了两个不同的物理系统，其中图1-a为一机械系统，图1-b为一电系统，请从数学模型的角度分析这两个系统具有相似性。
（提示：假设Xi、Xo、y 分别为从它们各自稳态位置出发进行测量的位移量，ei、eo分别为输入和输出电压，可从传递函数角度进行分析）a b图1二、系统建模（15分）图2所示为一种简化的汽车悬架系统模型，其中k1为轮胎的弹性系数，m1为车轮质量，k2为悬架的弹性系数，C为悬架阻尼系数，m2为车体质量，忽略其它参数。
当车辆沿着道路行驶时，由道路凹凸引起的垂直位移作为系统的输入激励u，由此传递到车体，引起车体的垂直位移为y。
(1)试求系统的传递函数Y(S)/U(S);(2)在作用于轮胎上的激励u一定情况下，试分析减小车体响应y的措施（可通过仿真分析）。
图2三、 仿真工具Matlab 应用（20分）（1）设一个双输入双输出系统的状态空间表达式为试用MATLAB 控制系统工具箱提供的相关转换函数，求解上述系统的传递函数。
（2）已知某系统的传递函数为试用MATLAB 控制系统工具箱提供的相关转换函数，求解上述系统的状态空间表达式。
（3）已知某系统的传递函数为试用MATLAB 控制系统工具箱提供的相关转换函数，求解上述系统的零点和极点。
（4）已知某系统的传递函数为试用MATLAB 控制系统工具箱提供的相关函数，绘制上述系统的单位阶跃响应曲线。
四、 建模与仿真分析（50分）倒立摆实际上是一个空间起飞助推器的姿态控制模型，图3所示为一倒立摆简化模型：质量为M 的小车在驱动力u 的作用下可以沿x 轴做直线运动，其位置为x ，摆杆长度为l ，下端通过无摩擦的铰链固定于小车的P 点，摆杆上端固连一个集中质量m ，摆杆质量不计。
摆杆l 和m 可以绕P 点铰链只能在x-y 平面内自由旋转，其u x t x ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=202264510623421)( x y ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=02010016332)(232+++++=s s s s s s G 13316)(232++++=s s s s s G 15.01)(2++=s s s G它方向受机械约束。
西工大2022年4月机考《系统建模与仿真》作业参考答案
西工大2022年4月机考《系统建模与仿真》作业参考答案试卷总分:100 得分:100本科目3次作答机会，每次试题内容相同，只是题目和选项顺序是随机调整的，大家可放心下载使用一、单选题(共20 道试题,共40 分)1.数学模型根据模型的状态变量可以分为（）。
A.连续变化模型和离散变化模型B.连续时间模型和离散时间模型C.确定性模型和随机性模型D.同构模型和同态模型正确答案:A2.在仿真模型一样，所要仿真的时间长度也一样的情况下，采用（）可获得最高的效率。
A.固定步长时间推进机制B.下次事件时间推进机制C.混合时间推进机制D.随机步长时间推进机制正确答案:B3.忽略具体事物的特殊性，着眼于整体和一般规律，这种研究方法是（）。
A.抽象B.归纳C.演绎D.推导正确答案:A4.（）是把过程调用和响应调用执行码结合在一起的过程A.汇编B.联编C.调试D.执行正确答案:B5.在系统与模型之间，如果在行为一级等价，则称之为（）。
A.同构模型B.同态模型C.数学模型D.本构模型正确答案:B6.一种产品进入市场之后，一般会经过销售速度先不断增加然后又逐渐下降的过程，这称为产品的（）。
A.生命周期B.保质期C.生产周期D.销售周期正确答案:A7.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。
A.离散性B.连续性C.非稳定性D.稳定性正确答案:D8.根据事件调度法建立的仿真模型称为（）仿真模型。
A.面向事件的B.面向对象的C.面向用户的D.面向系统的正确答案:A9.能够预定事件发生时间的策略方法是（）。
A.事件调度法B.活动扫描法C.进程交互法D.结果预测法正确答案:A10.系统在有确定输入时，得到的输出却不确定，这种事物发展变化没有确定因果关系的模型是（）。
A.连续变化模型B.离散变化模型C.随机性模型D.因果模型正确答案:C11.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（）。
微纳机电系统建模与仿真大作业.
(一设计技术
MEMS产品设计包括系统、器件、电路和封装等设计。
MEMS器件的设计需要综合多学科理论分析,这大大增加了设计参数选择的难度,常规分析计算已无法满足设计需要。计算机技术的进步使得CAD技术在MEMS器件设计中得到广泛的应用,采用CAD能设计出具有低成本、高性能、更为复杂的新型系统。2D和3D计算机绘图技术的发展能够对复杂的MEMS结构及版图进行计算机设计,有限元分析技术的应用可以用精确的计算机数值求解方法来分析和预测器件的性能,对器件的静态、准静态和动态模拟成为可能,从而使我们能够对MEMS器件的结构和工艺进行计算机模拟和设计优化。
(1微型化:MEMS器件体积小、重量轻、耗能低、惯性小、谐振频率高、响应时间短。
(2以硅为主要材料,机械电器性能优良:硅的强度、硬度和杨氏模量与铁相当,密度类似铝,热传导率接近钼和钨。
(3尺度效应现象:一般的MEMS器件还没有小到进入物理学中的微观范畴,因此进店物理学仍然成立。但由于尺寸说笑带来的影响,许多物理现象与宏观世界有很大区别,因此许多原来的理论基础都会发生变化,如力的尺寸效应、微结构的表面效应、微观摩擦机理等,因此有必要对为动力学、微流体力学、微热力学、微摩擦学、微光学和微结构学进行深入的研究。
研究生课程考试成绩单
(试卷封面
院系机械工程学院专业机械设计及理论学生姓名刘晨晗学号129580
课程名称微/纳机电系统建模与仿真
授课时间2013年3月至2013年6月周学时3学分2
简
要
评
语
考核论题MEMS综述
总评成绩
(含平时成绩
备注
任课教师签名:
日期:
注:1.以论文或大作业为考核方式的课程必须填此表,综合考试可不填。“简要评语”栏缺填无效。
2015年大作业
eqh 值为
Q eQh n
11400 0.77597 0.67021 0.56394 0.49529 0.46465
11800 0.56612 0.46763 0.44646 0.45345 0.47042
12200 0.46281 0.45715 0.45139 0.50363 0.47879
12600 0.51965 0.46299 0.45068 0.44123 0.45796
(t ), y(t ), y (t ) 绘制在一个图形窗口的四个子图中去， 将 y(t ), y
要求坐标轴加标注，图形加网格； (5) 线条粗细设定为 2 个单位。
2. 已知某非线性系统状态空间描述如下 状态方程
1 = −3x1 + x2 ⎧x ⎧ y1 = x1 + x2 ⎨ 3 ，输出方程 ⎨ x = − x − x − x ⎩ y2 = x1 − x2 ⎩ 2 1 2 2 ⎧ x1 (0) = 20 系统初始状态 ⎨ x (0) = −20 ⎩ 2
= 2y +x− x
μ ∗ ( x + μ) μ( x − μ ∗ )
r
3 1
−
r
3 2
= −2x + y− y ,
μ ∗ y μy
r13 − r23
，
其中， μ = 1 / 82.45, μ ∗ = 1 − μ , r1 =
( x + μ ) 2 + y 2 , r2 = ( x − μ ∗ ) 2 + y 2
2015 年《基于 MATLAB/SIMULINK 的系统建模与仿真》大作业
1. 使用积分器、 加法器、 数乘器等基础部件搭建 simulink 仿真模型，计算如下系统的动态行为。
系统建模与仿真作业
病菌传染人数动态变化模型的仿真专业：机械电子工程姓名：王勇（10S030039）日期：2010年11月8日摘要本文利用已知的模型，运用MATLAB中Simulink工具箱对模型进行的准确的描述，然后进行仿真分析。
Simulink的每个子模型库包含有相应的功能模块，用户也可以定制和创建用户自已的模块,模型化图形输入是Simulink提供了一些按功能分类的基本的系统模块，通过对这些基本模块的调用，再将它们连接起来就可以构成所需要的系统模型，进而进行仿真与分析。
通过分析对传染情况有了准确的了解，利于对传染情况的控制。
关键字:建模,MATLAB/Simulink,分析AbstractThis paper using the known model, using MATLAB Simulink toolbox of model of accurate description, then the simulation analysis.Each submode Simulink this repository contains a corresponding function module, users can also customize and create user own module, modeling graph input is Simulink provides some according to the basic function classification system module, through to these basic modules calls, and then connect them up can form required system model, and then, a simulation and analysis.Through the analysis of infectious diseases have accurate understanding, benefit of infection status of control.Keywords：Modeling，MATLAB/Simulink，Analysis引言传染病是致病性(微)生物在人与人、动物与人及动物与动物之间相互传播的疾病,其流行既有隐蔽性又有突发性.不论急性还是慢性传染病都给人类健康带来极大灾难、给社会经济发展造成很大的损失。
系统建模与仿真课后作业
1.347
1.565
0.220
0.017
1.731
-2.831
0.285
0.343
-0.873
1.048
0.554
0.357
-0.678
1.290
0.372
0.356
-0.865
1.081
0.910
0.466
-0.424
-0.573
0.426
0.304
-0.433
-0.635
0.976
0.807
0.759766
19
2093
45
0.087891
44
1948
412
0.804688
20
228
228
0.445313
45
2063
15
0.029297
21
1143
119
0.232422
46
78
78
0.152344
22
598
86
0.167969
47
393
393
0.767578
23
433
433
0.845703
166
1318
294
0.574219
191
1433
409
0.798828
167
1473
449
0.876953
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2048
0
0
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2248
200
0.390625
193
3
3
0.005859
169
1003
491
0.958984
机电系统建模与仿真作业
机电系统建模与仿真作业专业：机械设计及其自动化姓名：程阳锐学号： S2*******一、举例说明系统建模与仿真的作用和意义。
随着仿真技术的发展，仿真技术应用目的趋于多样化、全面化。
最初放着技术是作为对实际系统进行实验的辅助工具而应用的，而后用于训练目的，现在仿真系统的应用包括航空、航天、各种武器系统的研制部门、电力、交通运输、通信、化工、核能各个领域、系统概念研究、系统的可行性研究、系统的分析与设计、系统开发、系统测试与评估、系统操作人员的培训、系统预测、系统的使用与维护等各个方面。
在电力工业中，随着单元发电机组容量越来越大，系统越来越复杂，对它的经济运行、安全生产提出了更高的要求。
仿真系统是实现这个目的的最佳途径，通过仿真系统可以优化运行过程，可以培训操作人员，电站仿真系统已经成为电站建设与运行中必须配套的装备。
核电站的运行必须安全操作人员的技术素质、技能是保证安全运行的前提，培训调高操作人员素质、技能的有效手段是仿真培训系统。
一般来说凡是需要有一个或一组熟练人员记性操作、控制、管理与决策的实际系统，都需要对这些人员进行训练、教育与培训、早期的培训大都在系统或设备上进行的。
随着系统的加大、复杂程度的提高，特别是造价日益昂贵，训练时因操作不当引起破坏而带来的损失大大增加，因此，提高系统运行的安全性事关重大。
以发电厂为例，美国能源管理局的报告认为，电厂的可靠性可以通过该机设计和加强维护来改善，但只能占提高可靠性的20%-30%，其余要依靠提高运行人员的素质来提高，可见，人员训练对这类系统的重要行。
为了解决这些问题，需要这样的系统，它能模拟实际系统的工作状况和运行环境，又可避免采用实际系统时可能带来的危险性及高昂的代价，这就是训练仿真系统。
二、论述系统仿真的类型和特点。
系统仿真是近几十年发展起来的一门综合行学科，它为进行西天宁国的研究。
分析、决策、设计，以及对专业人员的培训等提供了一种先进的手段，增强了人们对客观世界内在规律的认识能力，有力的推动了那些过去以定性分析为主的学科向定量化方向发展。
系统建模与仿真课后作业
、系统、模型和仿真三者之间具有怎样的相互关系答：系统是研究的对象，模型是系统的抽象，仿真通过对模型的实验以达到研究系统的目的。
、通过因特网查阅有关蒲丰投针实验的文献资料，理解蒙特卡罗方法的基本思想及其应用的一般步骤。
答：蒲丰投针实验内容是这样的：在平面上画有一组间距为a的平行线，将一根长度为L（L<a）的针任意掷在这个平面上，求此针与平行线中任一条相交的概率。
”布丰本人证明了，这个概率是：p=2L/（πa) (π为圆周率)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、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（3）数据采集（4）仿真模型的验证（5）仿真程序的编制与校核（6）仿真模型的运行（7）仿真输出结果的统计分析、以第二章图2-5所示的并行加工中心系统为对象，试分别画出相应的实体流图和活动循环图，并比较它们两者有何区别和练习。
（1）实体流图(2)活动循环图、以第二章中图2-5所示的并行加工中心系统为对象，建立Petri 网模型。
3214Petri 网模型的运行过程，并将分析结果同例3-5相比较。
、任取一整数作为种子值，采用第三题中得到的随机数发生器生成随机数序列的前200项数据，并对其统计性能进行检验。
解：由第3题可得到一个随机数发生器： a=5 b=9 c=3 m=512取种子值，生成的随机数序列前200项数据如下： nn1500000332326458458t 4t 3 P 1 t 1P 2P 6 P 3 P 5 t 2 P 4(2)t 3发生后 t 4t 3 P 1 t 1P 2P 6 P 3 P 5 t 2P 4(3)t 2发生后 (4)t 1不能发生t 4t 3 P 1t 1 P 2 P 6 P 3 P 5 t 2 P 4 (5)t 4发生后2161882272293245 3413413281228204 4206820291023511 5103103302558510 65186312553505 73333322528480 8168168332403355 9843331341778242 101658122351213189 1161310136948436 12508508372183135 13254349538678166 14247843039833321 15215310540160872 165281641363363 178383421818282 18418418431413389 19209345441948412 2022822845206315 211143119467878 225988647393393 23433433481968432 242168120492163115 25603915057866n n 5133333376828316 52166813277158347 5366315178238238 54758246791193169 55123320980848336 56104824811683147 5712312382738226 58618106831133109 59533218454836 6010810885183183 615433186918406 62158158872033497 63793281882488440 641408384892203155 65192338790778266 661938402911333309 67201347792154812682388340936363 69170316794318318 7083832695159357 7116339796288288 72488488971443419 73244339598209850 74197844299253253 7522131651001268244n n 1011223199126478478 1029984861272393345 10324333851281728192 1041928392129963451 10519634271302258210 106213890131105329 107453453132148148 1082268220133743231 1091103791341158134 110398398135673161 1111993457136808296 11222882401371483459 11312031791382298250 1148983861391253229 11519333971401148124 1161988452141623111 117226321514255846 118107854143233233 1192732731441168144 1201368344145723211 1211723187146105834 122938426147173173 123213385148868356 1244284281491783247 1252143951501238214n n 1511073491764848 152248248177243243 15312432191781218194 154109874179973461 1553733731802308260 1561868332181130327915716631271821398374 1586381261831873337 1596331211841688152 16060896185763251 1614834831861258234 16224183701871173149 1631853317188748236 1641588521891183159 165263263190798286 16613182941911433409 1671473449192204800 168224820019333 16910034911941818 17024584101959393 17120535196468468 17228281972343295 1731431431981478454 1747182061992273225 175103392001128104对上述数据进行参数检验如下：经计算可知，===因此可知统计量=()==()=假定显著性水平，则查表可知故可以认为：在显著性水平时，该随机数序列总体的均值和方差与均匀分布U（0,1）的均值和方差没有显著性的差异。
系统建模与仿真习题4及答案
系统建模与仿真习题四及答案1. 假设函数，通过以下两种方法求该函数的laplace变换。
（1）F= int(f(t)*exp(-s*t),0,inf)计算（2）laplace(f)解：clc;clear;syms a t sf=(2*t^2+a*sin(t));F1=int(f*exp(-s*t),'t',0,inf)F2=laplace(2*t^2+a*sin(t))结果：F1 =limit(-(2*exp(-s*t)*s^4*t^2+2*exp(-s*t)*s^2*t^2+4*exp(-s*t)*s^3*t+4*s*t*exp(-s*t)+4*exp(-s*t)*s^2+4*exp(-s*t)+a*exp(-s*t)*s^3*cos(t)+a*exp(-s*t)*s^4*sin(t)-4-4*s^2-a*s^3)/s^3/(s^2+1),t = Inf) F2 =4/s^3+1/(s^2+1)*a2. 已知系统的传递函数为：求其输入为响应输出的解析解。
解：clc;clear;syms sG=(2*s^2+1)/((s+1)*(s+2));R=1/(s^2+1);y=ilaplace(G*R)结果y = -9/5*exp(-2*t)+3/10*cos(t)-1/10*sin(t)+3/2*exp(-t)3.考虑下面给出的多变量系统：（1）试求出系统的零点与极点；（2）绘制零极点图，判断系统的稳定性及系统是否为最小相位系统。
解：clc;clear;A=[-3 1 2 1;0 -4 -2 -1;1 2 -1 1;-1 -1 1 2]; B=[1 0;0 2;0 3;1 1];C=[1 2 2 -1;2 1 -1 2];D=[0 0;0 0];G=ss(A,B,C,D)[p,z] = pzmap(G)pzmap(G)结果：p =2.2361-2.2361-3.0000 + 0.0000i-3.0000 - 0.0000iz =-3.19830.6427系统不稳定，为非最小相位系统。