计算机仿真技术作业四1
计算机仿真技术大作业
《计算机仿真技术》课程大作业课程名称：流水线系统仿真优化学校：班级：工业工程071班姓名：学号：指导老师：日期：2010年6月25日目录0 模型概述 (2)1 仿真建模过程 (2)1.1 定义元素 (2)1.2 建模元素详细设计 (4)1.2.1 简单方法 (4)1.2.2 其他方法 (4)1.2.3 零部件明细（Part detail information） (4)1.2.4 机器明细（Machine detail information） (5)1.2.5 输送带明细（Conveyor detail information） (8)1.2.6 暂时放置与output (10)2 建立元素之间的逻辑规则 (14)3 运行仿真模型 (18)4 仿真模型的结果分析 (19)6 仿真小结 (22)0 模型概述模型内容：休斯直升飞机回转驱动机械的零件加工改善。
其中该零件毛坯为精密铸锻件，按批量生产方式生产。
先用车床车削夹具的基面，用钻床钻T/H基准孔，再用铣床铣键槽和外圆边，最后是成品保管。
共14道工序，其中加工次数为4次，检验为3次，搬运次数为5次。
14道工序依次为车削底盘、搬往下一工序、钻TH基准孔、检查、搬到下一工序、铣键槽和外圆边、检查尺寸、搬到下一工序、加工底盘、搬到下一工序、暂时放置、搬到下一工序、检查尺寸、保管成品。
1 仿真建模过程1.1 定义元素点击designer elements窗口的机器machine图标，使其变成可选项，将光标移向系统布局窗口window 1的位置，然后单击左键，在系统布局窗口出现机器（Machine001）图标，同时在元素选择窗口element selector中的simulation页下出Machine001：1图标；当鼠标在window 1中选中Machine001，鼠标光标成十字形时，可以在屏幕范围内拖动元素到所适当的位置，此display edit工具栏必须打开，同时关于window1的window control中的movable display选项必须选中。
计算机操作员四级模拟习题(含答案)
计算机操作员四级模拟习题（含答案）一、单选题（共65题，每题1分，共65分）1.把计算机分巨型机、大中型机、小型机和微型机，本质上是按（）。
A、计算机的体积B、CPU的集成度C、计算机综合性能指标D、计算机的存储容量正确答案：C2.使计算机病毒传播范围最广的媒介是（）。
A、软磁盘B、硬磁盘C、互联网D、内部存储器正确答案：C3.下列（）软件不能用作FTP工具。
A、浏览器B、WordC、CuteFTPD、FTP命令正确答案：B4.ASCII编码占用的字节长度是1个字节，最高（）个位不用。
A、1B、2C、3D、4正确答案：A5.我们说某计算机的内存是512MB，就是指它的容量为（）字节。
A、512×1024×1024B、512×1000×1000C、512×1024D、512×1000正确答案：A6.在Word中，添加下划线的快捷键是（）。
A、[Shift]+[U]B、[Ctrl]+[I]C、[Ctrl]+[U]D、[Ctrl]+[B]正确答案：C7.计算机中的MAC地址在（）。
A、收发器B、计算机BIOSC、NICD、CMOS正确答案：C8.一个USB控制器最多可以连接（）个外设。
A、126B、127C、128D、129正确答案：B9.在计算机网络中，一方面连接局域网中的计算机，另一方面连接局域网中的传输介质的部件是（）。
A、网卡B、双绞线C、终结器D、路由器正确答案：A10.在Excel中，为了加快输入速度，在相邻单元格中输入“二月”到“十月”的连续字符时，可使用（）功能。
A、复制B、自动填充C、自动计算D、移动正确答案：B11.关于Windows的说法，正确的是（）。
A、Windows是迄今为止使用最广泛的应用软件B、使用Windows时，必须要有Ms-Dos的支持C、Windows是一种图形用户界面操作系统，是系统操作平台D、以上说法都不正确正确答案：C12.信息安全需求包括（）。
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
《计算机仿真技术》最终作业
计算机仿真技术》课程大作业题目：双闭环调速系统的设计、仿真与性能测试1、基本原理(1)电动机数学模型他励直流电动机的回路电压和转矩平衡的微分方程为dI U =RI +Ld0(2)晶闸管整流装置的数学模型 晶闸管触发与整流装置可以看成是一个具有纯滞后的放大环节，考虑到失控时间很小，忽略其高次项，则其传递函数可近似成一阶惯性环节。
U (s )Kd0/\U U\s )n+i(3)双闭环调速系统的数学模型s2、控制器设计双闭环调速系统的电流调节器和转速调节器即ASR 和ACR,均采用PI 调节器。
止+Ed dt GD 2dn)W (s )=K T n S +1ASRn T S n(h +1)p CT ，Tp —2T +T ，K =emZ n Z i onn 2haRT y Z n3、假设调速系统中采用三相桥式晶闸管整流装置,直流电动机:220V,14A ,1500r/min, C=0.12V/(r/min ),允许过载倍数九=1.5;晶闸管装置：K=80;电枢回路总电阻：es R=6・5Q ；时间常数：T=0.02s ，T=0.25s ，反馈系数：«=0・004V/(r/min),p =0・4V/A;1m反馈滤波时间常数：T .=0・005s ,T=0・005s ,对系统进行仿真。
oion4、要求参照例14・4・1完成仿真实验,记录仿真结果,并计算转速超调量。
电流调节器：W (s )=KACRi T s +1 i T s i 其中取T 二T ，L,T 二T +T ，2T y Z i soi K K T R K 二一i —i K p s 转速调节器：其中取T 二5X T vn Z n。
智慧树答案计算机仿真技术知到课后答案章节测试2022年
第一章1.计算机仿真系统的三要素（）答案:计算机、模型、系统2.系统研究一般有哪些方法（）答案:仿真实验法;理论解析法;直接实验法3.哪些是以硬件为基础的仿真软件( )答案:Proteus4.欠实时仿真，仿真时钟比实际时钟慢。
例如烟火爆炸的仿真分析。
答案:对5.计算机仿真算法的误差主要有（）答案:截断误差;舍入误差第二章1.MATLAB软件中，下面哪个命令是用来显示当前文件夹中文件名字的（）答案:what2.下面这些哪个是属于元素群运算（点运算）（）答案:exp(x)3.哪个是以硬件为基础的仿真软件( )答案:Proteus4.MATLAB是（矩阵实验室），其基本变量是矩阵，其数值元素的格式只有双精度（double）这种形式存在于MATLAB的workpace空间中。
答案:错5.在MATLAB中，运行以下代码，b的结果是（）a=[1,0;1,0];b=all(a)答案:[1,0]第三章1.MATLAB中代码文件中边表明文件为函数文件的关键字是（）答案:function2.在MATLAB的命令窗口中，运行以下代码，b的结果是（）a=[1,0,1,0];forn=ax=n(1)&n(2);end答案:出现错误提示3.在MATLAB的fig窗口中，可以直接打开以下（）格式的图形文件答案:fig4.在MATLAB中，对于m函数文件，下面的描述不正确的是（）答案:m函数文件是不能够被simulink来调用的5.全局变量是共有变量，在函数文件中不能够直接访问，需要设置一个输入参数才能访问。
答案:错第四章1.以下说法不正确的是（）答案:不同幂次的两个多项式不能进行乘法运算2.当实验或测试所获得的样本数据有误差时，适合用来估算数据的方法是（）答案:曲线拟合3.若在MATLAB中已有语句a=sym(1); b=1; x=sym('b')，则以下叙述正确的是（）答案:a是符号常量，x是符号变量4.若使用命令taylor(f,x,1,'Order',6)对f进行泰勒展开，则展开式的最高阶为（）答案:55.在命令行窗口输入下列命令，则命令执行后的输出结果是（）>>f=sym(1);>> eval(int(f,1,4))答案:3第五章1.启动Simulink的方法有（）答案:在命令行窗口中输入simulink命令;在“主页”选项卡中单击“文件”命令组中的“新建”命令按钮;在“主页”选项卡中单击SIMULINK命令组中的“Simulink”命令按钮2.在一个模型窗口上按住一个模块并同时按Shift键移动到另一个模型窗口，则（）答案:在两个模型窗口都有这个模块3.为子系统定制参数设置对话框和图标，使子系统本身有一个独立的操作界面，这种操作称为子系统的（）答案:封装4.已知仿真模型如图所示，各模块参数均采用默认设置，则示波器的输出波形是（）答案:5.以下关于S函数的描述中，正确的有（）答案:S函数有现成的模板程序;S函数模块能够被封装;利用S函数可以对Simulink模块库进行扩充第六章1.下列对象中，哪一个不属于MATLAB控制系统工具箱中规定的LTI对象？（）答案:极点留数对象2.tf2zpk函数的作用是？（）答案:零极点增益模型转换为状态空间模型3.在MATLAB命令窗口运行如下代码，返回结果为：（）>>sys = drss(3,4)；isct(sys)答案:14.求系统sys的阶跃相应，返回系统的输出和状态，step函数的调用格式为：（）答案:[y,t,x]=step(sys)5.给定开环系统模型作波特图，频率向量w自动给出，作波特图，并在图上标注幅值裕度Gm和对应的频率wg，相位裕度Pm和对应的频率wp，所用函数及调用格式为：（）答案:margin(sys)第七章1.在MATLAB的m文件中，可以将滞后环节转化为有理数形式的函数是？（）答案:pade2.在simulink中，有多种PID模块，其中下面哪一个是离散的PID模块（）答案:;3.在MATLAB的m文件中，LTI对象中属于滞后特征的属性是( )答案:Outputdelay;IOdelay;Inputdelay4.simulink中，PID模块中的只有Kp，Ki，Kd三个参数可以设置。
《计算机仿真技术》报告
《计算机仿真技术》实验报告实验一 数字仿真方法验证一、实验目的1．掌握基于数值积分法的系统仿真、了解各仿真参数的影响； 2．掌握基于离散相似法的系统仿真、了解各仿真参数的影响； 3．掌握SIMULINK 动态仿真；4．熟悉MATLAB 语言及应用环境。
二、实验环境网络计算机系统，MATLAB 语言环境三、实验内容、要求（一）试将示例1的问题改为调用ode45函数求解，并比较结果。
示例1：设方程如下，取步长 h =0.1。
上机用如下程序可求出数值解。
调用ode45函数求解： 1）建立一阶微分方程组 du=u-2*t/u2）建立描述微分方程组的函数m 文件 function du=sy11vdp(t,u) du=u-2*t/u3）调用解题器指令ode45求解y[t,u]=ode45('sy11vdp',[0 1],1) plot(t,u,'r-'); xlabel('t'); ylabel('u'); 结果对比：euler 法：t=1,u=1.7848; RK 法：t=1,u=1.7321; ode45求解:t=1,u=1.7321;[]1,01)0(2∈⎪⎩⎪⎨⎧=-=t u u t u dt duode45求解t-u 图：00.10.20.30.40.50.60.70.80.9111.11.21.31.41.51.61.71.8tu（二）试用四阶RK 法编程求解下列微分方程初值问题。
仿真时间2s ，取步长h=0.1。
⎪⎩⎪⎨⎧=-=1)0(2y t y dt dy 四阶RK 法程序：clear t=2; h=0.1; n=t/h; t0=0; y0=1;y(1)=y0; t(1)=t0;for i=0:n-1 k1=y0-t0^2;k2=(y0+h*k1/2)-(t0+h/2)^2; k3=(y0+h*k2/2)-(t0+h/2)^2 k4=(y0+h*k3)-(t0+h)^2;y1=y0+h*(k1+2*k2+2*k3+k4)/6; t1=t0+h; y0=y1; t0=t1;y(i+2)=y1; t(i+2)=t1;end y tplot(t,y,'r'); 结果：t=2,y=2.61090.511.522.511.21.41.61.822.22.42.62.83：（三）试求示例3分别在周期为5s 的方波信号和脉冲信号下的响应，仿真时间20s ，采样周期Ts=0.1。
《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。
计算机仿真技术课内实验题目
计算机仿真技术课内实验题目1． MATLAB 基本操作（1）在MATLAB 中，输入矩阵 ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=113011121A ，计算矩阵A 的行列式，A 的逆阵，求矩阵A 中元素的最大值。
（2）在一个途中同时画出cos(x),,sin(x)两条曲线，0<x<9。
2． 连续系统的数学模型表示已知系统的传递函数 1s 3s 1s )s (G +++=，在MATLAB 中建立此系统的模型。
并将这个模型转换为零极点模型和状态空间模型。
求这个系统的阶跃响应和脉冲响应。
3． 离散系统的数学模型表示已知系统的传递函数 3.0s 5.0z 1z )z (G +++=采样周期T=0.2 ，在MA TLAB 中建立此系统的模型。
并将这个模型转换为零极点模型和状态空间模型。
求这个系统的阶跃响应和脉冲响应。
4． 连续系统的数学模型的离散化已知连续系统的传递函数 1s 3s 1s )s (G +++=，在MA TLAB 中建立此系统的模型。
并将这个模型分别取采样周期T=0.2，T=0.1进行离散化，求这个原系统系统和离散化后系统的阶跃响应。
5． 线性系统的频域分析已知系统的传递函数 1s 3s 1s )s (G +++=，画出系统的BODE 图，求出稳定裕度。
画出NYQUIST 和NICHOLS 图，并根据图像对系统的性能给予说明。
6． 线性系统的时域分析已知连续系统的传递函数 5s 3s 5s )s (G +++=，求系统的阶跃响应，并计算系统的上升时间、峰值时间，调整时间、超调量和稳态值。
7． 面向结构图的线性系统的模型已知系统的传递函数 )3s (s 5.0s )s (G 2s 1)s (G 1s 1)s (G 321++=+=+=，求下列系统的表达式（1）G 1(s)+ G 2(s)+ G 3(s) (2) G 1(s)G 2(s) G 3(s) (3) G 1(s)G 2(s)+G 3(s)。
单端反激DCDC电路仿真
计算机仿真技术作业四2011级题目：单端反激DC/DC 电路仿真输入直流电压源，电压28V ，输出电压5V ，电压纹波小于1%，输出额定功率30W ，最小负载电流1A ，开关频率50kHz ，整流二极管通态压降0.8V 。
计算必须的电感（变压器电感），电容，变压器的变比，功率管的工作占空比等参数，利用simpowersystems 建立单端反激电路的仿真模型。
进行DC/DC 变换器输出功率20W 的仿真，仿真时间0.2s 。
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）和输出电压波形。
1、器件选择 ①DCM 模式（1）变压器变比及开关管控制信号占空比选择: 取V s =56V ，N p N s =V s −V nV 0=56−285.8=285.8（2）占空比选择p(1)(10.1) 4.828 5.80.4528 4.828 5.8t o s p in osN d V N D N V V N --⨯⨯===+⨯+，，（3）原边电感大小的计算（4）滤波电容大小的计算5,280.455.8(1)6(1)210() 5.82813200.015in so So s off o p o ooV D N I T I T T V N C uF V V -⨯-⨯-⨯⨯-====∆∆⨯②CCM 模式时器件的选择（1）变压器变比及开关管控制信号占空比选择:取V s =56V ，N p N s=V s −V nV 0=56−285.8=285.8（2）占空比选择2210.8(280.45)()50100042.3362302s in P oT V D L HP ημ⨯⨯⨯⨯===⨯5.08.5828.4288.5828.4，in ，p =⨯+⨯=+=osp o s V N N V V N N D （3）原边电感大小的计算最小负载电流1A ，原边电感量：L 1≥ N 1N 22V 0T s 2∙I omin 1−D 2= 285.8 25∙2∗10−52∙1 1−0.5 2=291.3uH取L1=500μH（4）滤波电容大小的计算560.521012000.015o s o o I D T C uFV -⨯⨯⨯===∆⨯2.仿真⑴ DCM 模式取I2=4A ，L1=63.504μH，C=880μF MOSFET 管通过的电流、电压波形二极管电流波形二极管电压波形输出电压波形⑵CCM模式R=1.25Ω，I2=4A，L1=500μH，C=800μF MOSFET管通过的电流、电压波形二极管电流波形二极管电压波形输出电压波形。
计算机仿真作业
3. 多尺度模拟：利用计算机仿真技术对流体系统进行多 尺度模拟，从微观到宏观全面评估流体动力学的特性和 规律，以优化设计、提高性能和降低成本。
详细描述
2. 流体与固体耦合：通过计算机仿真技术模拟流体与 固体之间的相互作用和耦合效应。如流体动力学对结构 的影响、流固耦合振动等
掌握计算机仿真基本 原理和方法
通过本次作业，学生们能够全面了解 和掌握计算机仿真的基本原理和方法 ，并能够使用仿真软件进行简单的模 拟计算。
加深对学科知识的理 解
通过仿真实验，学生们能够更加深入 地理解学科知识，特别是对于一些抽 象的概念和理论，有了更直观的认识 和深入的理解。
培养实际操作能力
本次作业注重学生的实际操作能力， 从仿真软件的使用到模拟计算的完成 ，学生们都能够独立完成，提高了学 生的实践能力和自主学习的能力。
THANKS
谢谢您的观看
要Hale Waihona Puke 三算法优化计算机仿真技术的核心是算法，因此 算法的优化和创新将是未来发展的重 要方向。未来的算法将会更加注重精 度和效率，同时也会更加注重对特定 领域的应用和优化。
对未来计算机仿真作业的期许与计划
增加实际应用案例
未来的计算机仿真作业可以增加 更多的实际应用案例，以便让学 生更好地了解计算机仿真技术在 现实生活中的应用和价值。
《计算机仿真作业》
xx年xx月xx日
目录
• 作业介绍 • 计算机仿真基本原理 • 计算机仿真软件介绍 • 计算机仿真应用案例 • 计算机仿真作业总结与展望
01
作业介绍
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。
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。
《计算机仿真技术》试卷A(含答案)
《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。
计算机四级模拟习题(含参考答案)
计算机四级模拟习题（含参考答案）一、单选题（共63题，每题1分，共63分）1.IEEE802.11标准集中，支持语音、数据和图像业务的是（）。
A、IEEE802.11B、IEEE802.11BC、IEEE802.11B+D、IEEE802.11g正确答案：D2.局域网参考模型的LLC子层中属于数据报服务的是（）。
A、无确认无连接服务B、有确认无连接服务C、无连接服务D、面向连接服务正确答案：A3.PowerV3000系列防火墙采用双冗余电源，使用中当只接一条电源线时会发出嗡鸣声，怎样操作可停止嗡鸣声而不影响防火墙正常工作（）。
A、关闭电源B、按下边侧的小红钮C、接上两条电源线D、拆除其中一个电源正确答案：B4.SMTP是（）协议。
A、简单网络管理B、简单邮件传输C、超文本D、文件传输正确答案：B5.DNS协议主要用于实现（）。
A、域名到IP地址的映射B、IP地址到域名的映射C、域名到物理地址的映射D、物理地址到域名的映射正确答案：A6.下列关于数据链路层功能的叙述中错误的是（）。
A、链路管理功能主要用于面向连接的服务B、差错控制是数据链路层的功能之一C、流量控制是数据链路层特有的功能D、链路管理包括连接的建立、维持和释放正确答案：C7.两个不同的计算机类型能通信，如果（）。
A、它们符合OSI模型B、它们都使用TCP/IPC、它们都是兼容的协议组D、它们一个是MACintosh，一个是Unix工作站正确答案：C8.在TCP／IP参考模型中，传输层的主要作用是为应用进程提供（）。
A、点到点的通信服务B、网络到网络的通信服务C、端到端的通信服务D、子网到子网的通信服务正确答案：C9.虚电路服务是（）。
A、网络层向传输层提供的服务B、网络层向应用层提供的服务C、传输层向网络层提供的服务D、传输层向应用层提供的服务正确答案：A10.目前X.25端口可以支持的最高速率是（）。
A、9．6KBpsB、14.4KBpsC、64KBpsD、2MBps正确答案：D11.定义令牌总线介质访问控制方法的协议是（）。
计算机四级模拟练习题(附参考答案)
计算机四级模拟练习题（附参考答案）一、单选题（共63题，每题1分，共63分）1.按照国际标准化组织制定的开放系统互连参考模型，实现端用户之间可靠通信的协议层是：（）。
A、应用层B、网络层C、传输层D、会话层正确答案：C2.在同一自治系统内实现路由器之间自动传播可达信息、进行路由选择的协议称（）。
A、EGPB、BGPC、IGPD、GGP正确答案：C3.下列选项中属于OSPF的优点之一是（）。
A、好消息传播得快B、仅传播好消息C、坏消息传播得快D、坏消息不传播正确答案：C4.通信电缆采用屏蔽的好处是（）。
A、减小电缆阻抗B、提高电缆的抗拉强度C、减小信号衰减D、减小电磁辐射干扰正确答案：D5.IEEE802.1Q的封装方式是（），ISL的封装方式是（）。
A、显式的显式的B、隐式的隐式的C、隐式的显式的D、显式的隐式的正确答案：C6.当数据接收者不能处理更多数据时哪一层发出停止信息给发送者（）。
A、表示层B、会话层C、传输层D、网络层正确答案：C7.TCP使用的流量控制协议是（）。
A、固定大小的滑动窗口协议B、可变大小的滑动窗口协议C、GO-BACK-N协议D、选择重发ARQ协议正确答案：B8.IP地址中的网络号部分用（）来计算。
A、网卡B、路由器C、网络掩码D、主机正确答案：C9.规定了接口信号的来源、作用以及与其它信号之间关系的物理层特性是（）。
A、规程特性B、功能特性C、电器特性D、机械特性正确答案：B10.指明利用接口传输比特流的全过程以及各项用于传输事件发生的合法顺序的物理层接口特性是（）。
A、功能特性B、电气特性C、机械特性D、规程特性正确答案：D11.如果两台主机在同一子网内，则它们的IP地址与子网掩码进行（）。
A、“与非”操作，结果相同B、“异或”操作，结果相同C、“与”操作，结果相同D、“或”操作，结果相同正确答案：C12.某网络采用子网划分技术，所需子网数为12，求该网络的实际子网数目为（）。
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作业四Buck电路设计与仿真电气工程学院叶丽丽（1）设计一降压变换器，输入电压为20V ，输出电压5V ，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。
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50Hz 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）利用simpowersystems 中的模块建立所设计降压变换器的仿真电路。
提示：输入电压为20V 的直流电压源。
开关管选MOSFET 模块，用Pulse Generator 模块产生脉冲驱动开关管。
使用上一步中计算所得的电感、电容值（开关频率不同时，电感、电容也做相应变化）。
当频率为10赫兹时：H L 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：4.402V当频率为50Hz 时：电感电容值分别求取如下：H L c 4109.02.1500001210)25.01(-⨯=⨯⨯⨯-= F T U L D U C S C 42420010832.05000015005.0109.08)25.01(58)1(--⨯=⨯⨯⨯⨯⨯-⨯=∆-= 仿真结果如下，输出电压平均值为4.397V从图中我们可以看出直流侧输出电压值都小于5V ,，只有4.4V 左右，因为其中反并联二极管的导通压降使得输出比理论值小。
仿真中，反并联二极管的导通电阻为0.001欧姆，流经二极管的电流为0.3218A ，故而也会产生的一定的电压降。
另外，对比10kHz 和50kHz 下输出波形发现，在50kHz 时，输出电压幅值略有变小，且波形较为尖锐。
（3）运行仿真模型，进行如下分析(两种开关频率)。
使用理论计算的占空比，画出直流电压波形，计算稳态直流电压值，修改占空比，观察直流电压值的变化。
画出电感电流波形，计算电流波动值并与理论公式对比。
计算稳态直流纹波电压，并与理论公式比较，验证设计指标。
理论计算： 电感电流文波公式为：1)(D T L V V T L V V i s fout in on f out in Lf -=-=∆+ 直流侧电压文波公式为：0022%5.0%8U U U C L T V D C Q V ff s o f o ⨯=⨯∆==∆=∆ （一）．在频率为10赫兹时，（1）、仿真电感电流及直流电压波形为：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 833.025.0101.0105.4520341)(=⨯⨯⨯⨯-=-=-=∆--+ 直流侧电压文波为：025.0%8022=⨯∆==∆=∆U U C L T V D C Q V ff s o f o 实测电感电流文波为0.872-0=0.872A ，直流电压文波为：（4.405-4.385）=0.02V ,故/=∆%U 0.4399%与理论的0.5%接近。
（2）、占空比为0.5时，输出电压为9.576V ，仿真图及电感电流直流电压波形如下：分析：A D T L V V T L V V i s f out in on f out in Lf 11.15.0101.0105.41020341)(=⨯⨯⨯⨯-=-=-=∆--+ 直流侧电压文波为：V U U C L T V D C Q V ff s o f o 05.0%8022=⨯∆==∆=∆ 实测电感电流文波为1.53-0.38=1.15A ，直流电压文波为：（9.58-9.5455）=0.0345V ,故=∆%U 0.36%小于理论值。
（3）、占空比为0.7时：输出电压平均值为13.69V ，仿真图及电感电流与直流电压波形如下：A D T L V V T L V V i s f out in on f out in Lf 933.07.0101.0105.41420341)(=⨯⨯⨯⨯-=-=-=∆--+ 直流侧电压文波为：V U U C L T V D C Q V ff s o f o 07.0%8022=⨯∆==∆=∆ 实测电感电流文波为 1.85-0.885=0.965A ，直流电压文波为：（13.691-13.6628）=0.0282V ,故=∆%U 0.21%小于理论值。
（4）、占空比为0.9时，输出电压为17.96V ，仿真图及电感电流直流电压波形如下：分析：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 4.09.0101.0105.41820341)(=⨯⨯⨯⨯-=-=-=∆--+ 直流侧电压文波为：V U U C L T V D C Q V ff s o f o 09.0%8022=⨯∆==∆=∆ 实测电感电流文波为 2.01-1.59=0.42A ，直流电压文波为：（17.965-17.9548）=0.0102V ,故=∆%U 0.00568%远小于理论的0.5%接近。
分析：随着占空比的增加，稳态直流电压值不断地增加，考虑到由于反并联二极管的导通压降的存在，使得实际值总是较理论值显得低一些，但通过观察我们发现，当占空比越大时，误差越小。
（二）、当频率为50赫兹时：波形与频率为10赫兹类似，故不一一列出波形，仅一0.25为例说明。
（1）、占空比0.25时，输出电压为4.397V ，电感电流及直流电压波形为;分析：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 833.025.0102.0109.0520441)(=⨯⨯⨯⨯-=-=-=∆--+ 直流侧电压文波为：V U U C L T V D C Q V ff s o f o 025.0%8022=⨯∆==∆=∆ 实测电感电流文波为0.87-0.01=0.86A ，直流电压文波为：（4.405-4.385）=0.02V ,故=∆%U 0.45%接近理论值。
（2）、占空比0.5时，输出平均电压为9.574V ；（3）、占空比0.7时，输出平均电压为13.70V ；（4）、占空比0.9时，输出平均电压为17.97V ；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，进行如下分析(开关频率10K)。
首先电感电压的输出为输入电压与输出电压的差值，接着为负的输出电压值，最后为0值，因为此时电感储存的能量已经释放完全，故电压为0 ，同时电感电流波形在第一部分因储能电感的时间常数远大于开关周期，故而在该电压的作用下，电感电流线性增加，在第三部分，电感电压反向反向，同理，电感电流线性减小，第三部分，由于没有继续供能，故而保持为0.比较文波：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6.425V由上述波形可知电感电流从最大值减小到0时的时间为522 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：4422112/() 1.87510/(1010)0.187580.2580.18750.250.522s c c c L RT D D D ττ--==⨯⨯=+-+⨯-===由理论公式算得的稳态直流电压值为：10120.2520 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。
下面分析电压纹波。
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22212120()[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。