控制系统cad

目录

控制系统CAD作业1 (1)

第1章 (1)

第2章 (2)

控制系统CAD作业2 (7)

第3章 (7)

第4章 (10)

控制系统CAD作业3 (14)

第5章 (14)

第6章 (19)

控制系统CAD作业4 (23)

第7章 (23)

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 =3B=22C=4

22

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)。

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

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

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