完整word版控制系統(tǒng)仿真期末考試題及答案

1、自動(dòng)控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真習(xí)題參考答案M什么量仿X?它的主要優(yōu)點(diǎn)是什么Y它所的基本原則是什么？：所謂仿真.童是便用其它相似的*來模仿宴實(shí)的需研究的糸統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真是猜以ft字計(jì)算機(jī)為主S工具編寫井且運(yùn)行反映真實(shí)系統(tǒng)送行狀況的II序.對(duì)計(jì)算機(jī)出的宿息進(jìn)打分析和研究，從而對(duì)實(shí)際系趙行狀畬和演化規(guī)律進(jìn)疔編合評(píng)估與預(yù)它是豐*重的設(shè)計(jì)自動(dòng)控系統(tǒng)A 的價(jià)摹性IMO功ft的一種技術(shù)手&仿真的主要優(yōu)點(diǎn)是方便快捷、工作效*和計(jì)算|度邙狠高.它的著本則是相似性原理.1-2你認(rèn)為計(jì)算機(jī)仿真的發(fā)晨方向是什么？向模型更加確的方向發(fā)用.A虐執(zhí)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，以及離技術(shù)tt化、一律化方肉發(fā)向K加廣的時(shí)空發(fā)Jfh13計(jì)算機(jī)最字仿真包括些

2、要?它們的&如何?仿真的工ff計(jì)算機(jī)仿具的三系一丸的對(duì)#1、 系鋭的抽錄、計(jì)算機(jī)具和手段它1的關(guān)K是相互依存.2-1控制算法的步長(zhǎng)皮該如何選擇?： 制算法步長(zhǎng)的選算應(yīng)該恰當(dāng).如果步長(zhǎng)太小就會(huì)增加迭代次ft. 加計(jì)算量*如果步長(zhǎng)木大，計(jì)算1M整將旻晉堆加，甚至逢咸計(jì)算鎗果失真22 aff控制系ft的建模有幾種方法？22通?？刂葡到y(tǒng)的建有幾ft方法？231）機(jī)理it樓法：2實(shí)法、3）緣合建模法用R拉法求以下系統(tǒng)的出響應(yīng)）（/）在OWrWlt /i = OJ的ft值解y+y = 0._V(0) = 0.8輸入以下碼句dt=O. 1; X set stepy=0.8; X set initial va

3、lue for 1=1:10;尸y-y拿dtyl(i+l)=y;endt=0:0.1:1, yl (1)=0. 8,plot (t,yl)&知矩陣0 1 3 2 1 8A=I 2 1r B =4 1 4_5 4 23 3 2 2-4用二前龍格庫(kù)塔法對(duì)23 A求ft值解.并且比較育種方法的M：入以下語(yǔ)旬dt=O. 1; X set step尸08.kl=-0, 8 ; k2=-0, 8; S set initial valuefor isl:10,y=y+(dt/2) (kl+k2);k2=-y. yia+l)y;endt=0:0.1:1, yl(1)=0.8,plot (t,yl繪過比較兩種方

4、法的結(jié)X.發(fā)現(xiàn)它們幾乎ft有什么差JN3-1200寫個(gè)m文件.分別使用fw和uh恥循環(huán)語(yǔ)句計(jì)算k=iMl第1個(gè)m文件第2個(gè)m文件遠(yuǎn)行結(jié)果*是3-2戸0.for k=l:200; 尸+*3;enddisp(* The su* is),kO; k=l.while k3$ + 2i + 5r + 2$ + 4 J + 5$ + 7$ + 6解 = 13 2 3X諫系鋭的*極點(diǎn)模型為G($)1.3(5 + 0.7692 -1 31/)(5 + 0.7692 +131()(J-OJI53-1J 642/)(j-0JI53+IJ 642/)(j + 0.7307)4-2某單入單出系統(tǒng)8 y + 6y +

5、IIj + 6y = 6i/試鋭如 空間老迭式的對(duì)介標(biāo)權(quán)孰解，入語(yǔ)句GMf(6J16H6D； 01=canon(G/modar)計(jì)*錯(cuò)果xlx2 x3ulxl30 0xl7762x202 0x29.798x300 -1x32872bc =xl x2 x3yl -03865 0.6124 1.34d =U1yl 0表幻(錢狀左空式的對(duì)角標(biāo)權(quán)為-3007.762x =0ux+-9.7980(J-I2.872 It4-3求出以下系統(tǒng)的傳ilSft = -03865 0.6124 M4X-1 01 ox =I20x +00 0-31 uy = I ()XMt入語(yǔ)句計(jì)算箔果A-4 0I;I -2 0;0

6、 0-3I； B-(0;0；l|；OiI I OJUX)； ln.dh2lfiAJ.C.D)0 OOOOO 1.0000 3.00006 t1 6表明柬統(tǒng)的傳遙圍為 GU)= -j蘭S +6j +1 Is+6S-l基一單位負(fù)反饋控制豪銃，其開環(huán)傳遷Sft為它的入信號(hào)為/(/) = 2x1(/-0.5),試Simulink構(gòu)造其仿真模虱 并且其響應(yīng)曲統(tǒng)AI：在Simulink環(huán)境下構(gòu)造仿真模型如下Iftttul niu*FlMt v*t-2505$3Ovlput t1pF*ini4ri. Mtlalttpitf vtctotx 1-Bid】 ”2 crotni StUctlor. g JI le

7、g5-2 W 5-1 中的閉環(huán)控制柬鋭封裳成一個(gè)于.鮮：按住R標(biāo)右健拖拽，方框包括了閉環(huán)系統(tǒng)分.松開右后，3& -createubsystem ft立 了系統(tǒng)?？找约白酉典剺?如下6-1分別采用求取特征值的方法和李亞普諾夫第二法判別下面系統(tǒng)的tt定性-301 0x =一J-30x +J-6610 UM求特征值法，入命令A(yù)=-3 0 U-2 -3 0;-6 6 1, V=cig(A)-0.4713 + 2. 225-0.4713 - 2.225計(jì)算偌果為7 0575可見，矩陣A的特征值實(shí)部均為負(fù)，因此系鋭定2采用李亞普諾夫第二法，入命令A(yù)=-3 0 1.-2 3 0;-6 6 1). Q=eye

8、(3), P=lyap(A,Q); al=P(l, 1), a2=det (P(l:2,1:2) a3=det (P)計(jì)算結(jié)果al =a2 =0. 68450. 16610.6269P陣的各階主子式均為正定，系定62某單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)控JMI的傳建函為、K($?+a8s + 064) $($ + U.O5X$ + 5)($ + 4O)(I)繪制系統(tǒng)的根軌渣，(2)當(dāng)K = 1O時(shí)，繪制Bode圖，判析JR毓的1定性，并且求出值裕度和相角裕度Ml conv(l 0. 05 Oh(1 45 200); rlocus (G)(2 入命令G=tf (10 8 6.4,conv(l 0. 05 0,

9、 1 45 200); Batgin(G)計(jì)算機(jī)最制系統(tǒng)Bock E,并且計(jì)算出值裕度和相角裕ft.顯儼閉環(huán)定100coep) s18(infrequency (racteec)Bode CHvgromOn - W oB (olInT rM/sc). Pm - 267 Cg (at 0.173 radZ&ec)71已知某單位負(fù)反饋控制系魏的開環(huán)傳ifiAft為GX(0h+l)(001$ + l)龍?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)串聯(lián)校正控制G($)要求系性能指標(biāo)如下，相角裕度丫 = 45 開環(huán)增益K20(b解8 (0根據(jù)ft目要求，可以選擇Ko = 200則開環(huán)傳為200G“：(0l$ + l)(00k + 1)(2

10、)使用命令margins 計(jì)算開環(huán)椅iBiMK的定裕 輸入命令8 margin(tf(200.conv(J0.1 1 OJJO.Ol IJ)wttit Gm=-5JydB, Pm =-9.66(呵423rad/scc系鋭不“定.釆用構(gòu)后超校正(3)采用滯后超前校正，建立m文件如下WC2-I4;00-200/(H(01 卄1)(001 +】)： (Om, Pm. wcl)-rmrCM)： Tl-l/(O.PwclKbc-po lyviKnumy wc2);(b-polyval(lefijwt2), gl-命fOiBda); L-20*k0(gl);urazzo)；T2-t(wc2-5qrt(al

11、); aUaT-tlliT2; Gc2=tfIT2 1MalltTl|);JC-rh42Jdvg(at IOSfOi/uc：uuFraojencv得出校正以后的系鋭，Gm=l8,9dB Pm = 423 (Of=IO-5rad/scc 基*上達(dá)到系統(tǒng)要求7-2茶過程控系鋭如圖7-J2M示，請(qǐng)Zkgkr-Nlchols經(jīng)|(定公式設(shè)計(jì)PID控砂，便系鋭的動(dòng)杏性最佳K7-32 習(xí)72B03?If I G($)= U e采用 ZivgkrNichols 絵公式 Kp =0.24/ 1 = 2 * T。=0.56$ +130x1構(gòu)造的Simulink仿真模型，以及仿實(shí)結(jié)果曲tt如下PropvismlE

12、adefnl2foFca JEjw D心flScofieDifftuMnl-|建立一個(gè)笈fl異步電機(jī)軟啟動(dòng)（tt電壓逐漸加大，SS定值）的仿MSA.基中不妨選擇異步電機(jī)為便用3個(gè)控電壓isb其中一個(gè)設(shè)a如下BlockCE: Cont rolled Veit ar SourceIUIU1 HamrtVMkCT C三相正荻祓信號(hào)的相位分別設(shè)為4/r/3, 2龍/3和0.仿真運(yùn)行結(jié)果為ME!15158-2如何在電力電中獲得一個(gè)2（2的電陰塊？Ml 1）從 SimPovtrSyslemsZEknwnts ft塊集中 16拽出一個(gè)arallel RLC Branch井且設(shè)SR為人L為ink C為02從 SlinPowerSyslenis/EIcnn iils 模塊集中拽出一個(gè) * Series RLC Branch*, 為 2、I為 0、C 為 inf.并