控制系统仿真试题参考2解析

1、频率特性类题目1 一个系统的开环传递函数为G(5)=5(1+0.15X1 + 0.55),试绘制其当K=5、30时系统的开环频率特性Nyquist图，并判断系统的稳定性。2系统开环传递函数为G($)=山_(). ,：( 1 + ().%)，建立其零极点增益模型， 然后分别绘制当K=5、K=30时系统的开环频率特性Bode图，并判断系统的稳 定性。3系统开环传递函数为 5$)= 门* _,计算k=5和K=30时系统s(l + 0. Lv)(l + O5s)的幅值裕度与相位裕度。4已知某系统的闭环传递函数($)如下，试用roots ()命令来判断系统的稳定性。G)=3s + 2s + 555+2/

2、+4?+5?+75 + 65某单位负反馈系统的开环控制系统的传递函数为心芒+08$ + 064)s(s + 0.05)(5 + 5)(5 + 40)(1)绘制系统的根轨迹;(2)当K = 10时，绘制系统的Bode图，判断系统的稳定性，并且求出幅值裕度和相角裕度。6已知系统的状态空间模型如下：1 一x=x +13=1 lx(1) 绘制系统的Bode图和nvqulst图；(2) 求系统的幅值裕度和相位裕度；7已知单位负反馈系统的开环传递函数为斗1，试绘制系统的单位阶跃响 52(5 + 1)应.开环Bode图和Nyquist曲线，并求系统的幅值裕度和相位裕度。8用筛选法求某自然数范围内的全部素数。

3、素数是大于1,且除了 1和它本身 以外，不能被其他任何整数所整除的整数。用筛选法求素数的基本思想是：要 找出2m之间的全部素数，首先在2m中划去2的倍数(不包括2),然后划去 3的倍数(不包括3),由于4已被划去，再找5的倍数(不包括5),，直到再 划去不超过的数的倍数，剩下的数都是素数。已知y =,当n=100时，求y的值。10利用for循环计算1!+2!+3!+20!的值。11用while循环来实现求1+2+100的值。12编一函数计算以下分段函数值。U 0) 2x2+l (OWxvl)3x3+2x2+(xl)13我国新税法规定：个体工商户的生产.经营所得和对企事业单位的承包经 营、承租经

4、营所得应缴纳的个人所得税为全年收入中应缴纳所得税部分税率/%(1)不超过5000元的5(2)超过5000元至10000元的部分10(3)超过10000元至30000元的部分20(4)超过30000元至50000元的部分30(5)超过50000元的部分35试编程加以计算。14矩阵乘法运算要求两矩阵的维数相容，否则会出错。设两个矩阵为A二1,2; 5,6; B=7,9;20,ll；先求两矩阵的乘积，若出错，则自动转去求两矩阵的点乘。15编制M脚本文件，要求从键盘逐个输入数值(input),然后判断输入的数 是大于0还是小于0,并输出提示(使用disp命令)是正数(positive one)还 是负

5、数(negative one),同时记录输入的正数.负数的个数。当输入0时，终止 此M文件的运行(使用break命令)；当输入第10个数字时，显示记录的正. 负数个数并终止程序。16 一个三位整数各位数字的立方和等于该数本身则称该数为水仙花数，编写M 文件，输出全部水仙花数。17编写M文件，实现以下功能：从键盘输入若干个数，当输入0时结束输入,求这些数的平均值和它们之和o18 一数组的元素满足规则：a(l)=a(2)=l, a(3)=a(l)+a(2), a(4)P(2)+a(3),依次类推，求该数组中第一个大于10000的元素。19某商场对顾客所购买的商品实行打折销售，标准如下(商品价格用p

6、rice来 表示)：price200没有折扣200price5003%折扣500price10005%折扣1000price25008%折扣2500price D 阵，建立其MATLAB状态空间模型，然后绘制其单位阶跃响应曲线。8设有一质量弹簧阻尼系统，如下图所示。F(t)为输入的外力，y为质量块的 位移，弹簧的弹性系数为k,阻尼器的阻尼系数为fo系统的动态方程组为：y(t) + / y(0 + W) = F 求出其状态空间表达式，写出A、B、C、D阵，建立其MATLAB状态空间模型, 然后绘制其单位阶跃响应曲线(只要写出MATLAB语句即可)。9对下图中所示系统进行建模.模型转换及仿真：(1

7、)用MATLAB语言表示图示系统的模型，并给出传递函数、零极点和状 态空间三种模型的具体表达。用MATLAB语言画出系统单位阶跃响应的波形。s+0 520s+0.1s(s+2)(s+10)10对图中所示的质量一弹簧一阻尼机械系统，系统的动力学方程为： mf+c+ky = ku,其中，m=5kg, k=2N/m, c=0. lN/m. s-*,建立其MATLAB 状态空 间模型，写出A、B、C、D阵，然后绘制其单位阶跃响应曲线。y11求下面系统在阶跃信号为0.12 时系统的响应。2054+8?+36j2 +405 + 20并求系统性能指标：稳态值、上升时间.调节时间、超调暈12已知系统传递函数G

8、(s)= ,绘制系统阶跃响应曲线；绘出离5 + 0.25 + 1.01散化系统阶跃响应曲线，采样周期7； = 0.3$。数值计算类题目1求解以下线性代数方程：102113兀21.312_1.2已知矩阵013218A=121,B=414_542.332.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。3已知矩阵013218_A=121,B=414542332在Command窗口中分别求出C = A D矩阵为A中每个元素平方组成的矩阵、 E矩阵为A阵乘以B阵、F矩阵为A阵和B阵数组乘积(即：对应元素分别相 乘的积构成的矩阵)。4求复数矩阵的转置Cl与共觇转置C2。6 + 2? 3 + 2

9、/ 4-3/5假设a. b. c和d的定义如下:1O-123a =2；b =.01_分别写出下列表达式的运算结果。 a*b(2) a*c(3) a.*da*d 6求解由下面四个方程组成的方程组。2山 一 3x2 + x3+ 2x4 = 8X + 3x2 +x4 = 6%, 一 x2 + “ + 8x4 = 77x +x2 - 2x3 + 2x4 = 57求解由下面四个方程组成的方程组。2x - 3x2 + x3 + 2x4 = 17xx + 3x2 + x4 = 23x 一 x2 + X3 + 8x4 = 9先分别找出三门课的最高分及其学生序号；然后找出三门课7Xj +x2 - 2x3 + 2

10、x4 = 51学生序号12345高等数学7889647368外语8377807870TLAB语言8291788268已知某班的5名学生的三门课成绩列表如下:试写出有关命令， 总分的最高分及其学生序号。SIMULINK建模分析题1某一单位负反馈控制系统，其开环传递函数为G(s) =s(s + l)给它输入阶跃量为2的阶跃信号，试使用Simulink构造其闭环仿真模型，并且 绘制其响应曲线。然后将己经建立的闭环控制系统封装成一个子系统。2典型的直流电动机双闭环调速系统的结构图如图所示，编写MATLAB程序（或 利用SIMULINK T具），画出系统的单位阶跃响应曲线。3双环调速的电流环系统的方框图

11、模型为:id建立该系统的SIMULINK模型，然后在单位阶跃输入信号作用下对系统进 行仿真。根据仿真结果计算超调量.上升时间.调节时间.稳态误差。4利用sisotool ZL具完成卜面的题目: 系统开环传递函数为：5(1 + 0.15)(1 + 0.55)绘制当05、30时系统的Bode图，并判断系统的稳定性；计算05、30时系统 的幅值和相位裕度；绘制K=5、30时系统的Nyquist图；绘制K=5、30时系统 的 Nichols 图。5已知二阶系统微分方程：.y-(l-y2)y + y = 0 y(0) = 0(0) = l求在时间区间日0,20内的微分方程的解。6具有死区非线性特性的控制系统方框图如题下图所示。试绘制当输入信号 r(t) = A1(f)和r(f) = A1(f) + Ar1(/)时系统响应曲线。图形绘制丿1绘制z=sin(x)*cos(y)的三维网格和三维曲面图,x, y变化范围均为0,2兀。 2用MATLAB语言绘制一2 口，2兀区间内sin