2024年大学试题(计算机科学)-计算机仿真技术笔试参考题库含答案

“人人文库”水印下载源文件后可一键去除，请放心下载！（图片大小可任意调节）2024年大学试题(计算机科学)-计算机仿真技术笔试参考题库含答案“人人文库”水印下载源文件后可一键去除，请放心下载！第1卷一.参考题库(共75题)1.简述龙格-库塔法的基本思路。2.利用input（）函数修改下图所给程序ex3_2.m，将其中给定的参数r，P，W，W0和Wc利用键盘输入，使其变为连续控制系统面向结构图的通用数字仿真程序。 3.已知两子系统的传递函数分别为 试利用MATLAB求两子系统串联和并联时系统的传递函数。4.非线性时变系统的微分方程为 试写出系统的状态方程。5.已知系统状态空间表达式为，计算步长h=0.1，输入信号u=1（t0）试采用欧拉法，四阶龙格－库塔法计算th时对应的y值。6.在ADAMS软件中如何创建传感器？7.分析机械系统的固有频率和振动模态的意义是什么？8.化系统结构图为状态方程的转换方法有（）、（）和（）等方法。9.什么是实时仿真？什么情况下需要进行实时仿真？它在算法上有什么要求？10.借助于有限元软件创建柔性构件（采用ADAMS/Flex方法）与直接应用ADAMS软件创建柔性构件（采用DiscreteFlexibleLink法）的区别是什么？11.设系统状态方程为，并设系统状态可控，试求a，b。12.已知系统传递函数为，试求可控标准型，可观测标准型，对角型动态方程。13.一般的排队系统由（）、（）、（）三个基本*部分组成。14.已知线性定常系统的状态方程为 试利用Simulink求u（t）为单位阶跃函数时系统状态方程的解。15.试比较数值积分法与离散相似法的区别。16.计算机仿真的定义、类型、作用？17.计算机仿真技术与传统的CAD/CAE/CAM技术的最大差别在什么地方？18.什么叫系统？系统具有哪些特点？19.求以下方程组边值问题的解。Df=3f+4g，Dg=-4f+3g，f（0）=0，g（0）=120.数学模型的定义是什么？21.数学模型的作用主要可从哪两方面来表达？建模的两个主要目标又是什么？22.在DiscreateFlexibleLink对话框中，Segments代表什么？它的取值大小对柔性杆的创建有怎样的影响？23.已知系统的状态空间表达式为： 试用MATLAB求其传递函数阵。24.写出sys=tf（{-5；[1-56]}，{[1-1]；[110]}）的运行结果。25.简述计算机仿真的基本步骤。26.设单位反馈系统的开环传递函数 试利用二阶-龙格库塔法求系统的单位阶跃响应。27.什么是CAD技术？控制系统CAD可解决哪些问题？28. （1）A（1：3，3）=（） （2）B（2：3）＝（） （3）A’＝（） （4）B.’＝（） （5）A.*B＝（） （6）A*B＝（）29.已知系统传递函数，试求约当型动态方程，并画出状态变量图。30.已知线性定常系统的状态空间表达式为 且初始状态为零，试利用四阶-龙格库塔法求系统的单位阶跃响应。31.ADAMS软件的英文全称是什么？ADAMS的中文含义是什么？32.定制用户菜单的作用是什么？33.计算机建模的方法有哪些？什么叫参数化建模？34.设系统微分方程为。式中，u和y分别为系统输入和输出量。试列写可控标准型（即矩阵A为友矩阵）及可观测标准型（即矩阵A为友矩阵转置）状态空间表达式。35.系统性能好坏的评价指标有哪些？36.设系统结构图如下，试编程求系统单位阶跃响应、最大超调量和上升时间。37.应用ADAMS进行虚拟样机设计的过程是什么？38.写出函数IF、STEP函数的正确书写格式，并分别说明各个函数的含义。39.仿真的可信性评估包括哪几方面？为什么要进行可信性评估？40.求方程组：x^2+y^2=1，xy=2的解。41.什么是产品全生命周期？42.系统建模的途径有哪几种？43.离散相似法采样周期的选择应该满足（）。44.clc命令不仅用于清除命令窗口显示的内容同时也删除MATLAB工作空间中的变量45.建立系统模型的依据有哪些？46.对一个非线性模型进行线性化处理，一般常采用的步骤是什么？47.试证明双线性变换离散法不改变系统稳定性。48.系统的结构如下图所示：写出求解闭环系统传递函数的程序49.编写函数文件myfunction.m，求任意矩阵的均方根值，且当矩阵aa=[1，2，3；3，4，5]时，完成在MATLABCOMMAND窗口下的调用。50.产生随机变量的常用方法有（）、（）、（）和（）。51.机构运动学分析与动力学分析的区别是什么？52.MATLAB中运算符号前带有小点表示执行元素对元素的运算。53.在MATLAB中，变量名区分字母的大小写，但是MATLAB提供的标准函数名以及命令名必须用小写字母。54.仿真误差主要包括（）、（）。55.使用宏命令的优点是什么？56.已知系统的状态方程为，则该系统是否稳定（）（填是或否），其特征值为57.在设置工作环境时设置了WorkingGrid，WorkingGrid的作用是什么？58.系统仿真一般分为哪几类？59.简述控制系统设计时四种常用的校正方法。60.已知系统的传递函数为 试用MATLAB建立其状态空间表达式。61.数值积分法中，计算步长越小，总误差越小。62.按环节离散化就是将系统分成若干个环节，在每个环节的入口处加一个虚拟的（），并立即跟一个信号重构过程（加（）），以便使信号恢复为（）形式，这时系统实际上已成为一个（）系统。当采样周期足够小时，这个采样系统就近似等价于原（）系统。63.系统模型的定义、类型及特征？64.传感器的作用是什么？65.tf2ss函数只能将传递函数模型转换成为可控标准型状态方程。66.被创建的构建上有若干个Marker，请问这些Marker的作用是什么？67.简述串联超前校正的基本步骤。68.欧拉法的递推公式、特点及数值求解应用？69.系统是由（）、（）、（）的若干部分（要素）结合在一起形成的具有特定功能和运动规律的有机整体。70.在连续系统的数字仿真中，仿真算法的选择一般考虑什么？常用的仿真算法有几种？各有什么特点？71.在进行机构参数化建模时，首先创建了若干Point，请问Point与Marker有何不同？72.什么叫柔性体？一般在何种情况下须考虑机构中的柔性？73.虚拟样机技术的特点有哪些？74.subplot（211）把屏幕分成两个部分，并把曲线放在左半部分。75.为使仿真的结果被证实是真实可靠的，也就是结果是可信的，仿真所遵循的基本原则是相似原理：（）、（）和（）。第2卷一.参考题库(共75题)1.系统仿真实质上包括（）、（）、（）三个基本要素。2.分别阐述函数ss（）、tf（）和zpk（）的功能3.采用装配法创建机构模型的特点是什么？有什么优点和缺点？4.简述龙格－库塔法的基本思想。5.已知采样系统的结构图如下： 试利用采样控制系统的数字仿真方法，求当采样周期T=0.1s，且初始状态为零时，离散系统的单位阶跃响应。6.已知系统传递函数，试采用双线性变换法求解系统差分方程，计算步长h＝0.1s7.已知系统传递函数，试采用零阶保持器方法求解系统差分方程，采样周期T=0.18.对于矩阵A=[12；34]，MATLAB以下四条命令：A.^（0.5）；A^（0.5）；sqrt（A）；sqrtm（A）所得结果相同吗？它们中哪个结果是复数矩阵，为什么？9.求一阶微分方程Dx=ax+by（t），x（0）=x0的解。10.编程实现用Euler法求初值问题的数值解，设方程如下：du/dt=√u+5u，且u（0）=1，t=[0，10]，并取步长h=0.1。11.简述who指令和whos指令的区别。12.为什么说计算步长与截断误差和舍入误差有关？如何选取合理的计算步长？13.用图来表示建模与仿真的基本组成与相互关系（即仿真三要素），并加以说明。14.写出sys1=ss（sys）的运行结果。15.仿真是指用（）代替（）进行实验和研究。16.什么是采样系统？其系统仿真有些什么特点？仿真计算时要注意什么主要问题？17.简述随机数与随机变量的作用、产生方法？18.数值积分方法有哪些？19.MATLAB提供了3种逻辑操作符，其中~表示非。20.ADAMS有哪两种建模方式？21.在SIMULINK中，简述建立子系统的方法。22.若G（s）=2/｛（s+3）（s+4）｝采用零阶保持器将G（s）转换为G（z），采样周期T＝0.1s，编程得出G（s）与G（z）的阶跃响应图。23.设随机变量x是[a，b]上均匀分布的随机变量，即 试用反变换方法产生x。 24.连续系统数值积分的基本思想？25.什么是仿真？它所遵循的基本原则是什么？26.已知系统传递函数为，试写出系统可控、不可观测，可观测，不可控，不可控、不可观测的动态方程。27.简述系统仿真的特点28.已知系统结构图如下，试采用四阶龙格－库塔法求系统输出响应。 29.对于一个稳定的微分方程，经过转换得到的差分方程的计算结果（）是稳定的，不同的数值积分方法的计算稳定性（）相同。30.离散事件系统有（）、（）、（）等基本要素。31.已知某采样控制系统的脉冲传递函数为，则系统的差分方程为（）32.求f（kT）=kexp（-akT）的Z变换表达式。33.离散事件仿真模型的设计与实现？34.计算机仿真的三个基本活动是（）、（）、（）。35.单步法与多步法、显式法与隐式法、定步长与变步长的定义？36.系统的结构如下图所示：写出判断闭环系统稳定性的程序37.求函数y（t）=exp（-t）*|sin[cost]|的最大值（0<=t<inf）。38.已知系统结构图如下所示，若采用面向结构图的数字仿真方法，系统初始状态为零，h=0.1。试求系统的状态方程和输出方程。 39.设系统的状态空间表达式为： 若取线性变换阵： 设新的状态变量为，则利用MATLAB求在新状态变量下，系统状态空间表达式。40.已知连续系统的动态方程为设采样周期T=1s，试求离散化动态方程。41.串联校正主要包括（）、（）、（）。42.已知离散系统状态空间表达式： 试用MATLAB求其系统的脉冲传递函数。43.简述计算机仿真的过程。44.在MATLAB中，2ⅹ2的矩阵A=[12，34]是一种正确的输入方式。45.二阶龙格库塔法的递推公式、特点及数值求解应用？46.按照仿真实验时间标尺τ与实际系统的时间标尺t比例来分类，将（）的仿真称为实时仿真，而τ/t≠1的仿真为非实时仿真。一般有（）介入的半实物仿真属于实时仿真，而纯计算机仿真为非实时仿真。47.离散事件仿真研究的一般步骤是什么？48.什么是数值稳定性问题？如何保证计算中的数值稳定性？49.各种数值积分法的截断误差与积分方法的（）和（）有关。是由于计算机的字长是有限制的，计算只能限制在有限位数内，因而产生了舍入误差。50.离散事件系统一般应用在什么地方？51.系统模型的表达形式一般分为（）和（）两类。52.写出sys=zpk（{[]；[23]}，{1；[0-1]}，[-5；1]）的运行结果。53.函数文件中函数名称和文件名可以不同。54.根据模型不同可以把控制系统仿真分为（）、（）、（）。55.已知系统矩阵，至少用两种方法求状态转移矩阵。56.定制用户对话框的作用是什么？57.已知系统结构图如下图所示，1、2、3、4、5为典型环节，a为常数，试写出其连接矩阵W、W0、Wc 58.用请两种方法将传递函数表示的系统转换为状态空间模型；59.SPLINE函数的用途是什么？60.什么是虚拟样机技术？虚拟样机技术的应用软件有哪些？61.简述计算机仿真的总体流程图？62.利用input（）函数修改下图所给程序ex3_1.m，将其中给定的参数r，numo，deno，numh和denh利用键盘输入，使其变为连续控制系统面向传递函数的通用数字仿真程序。 63.相似的常用方法有（）、（）、（）、（）。64.求方程cos（t）^2*exp（-0.1t）=0.5t的解65.比较物理仿真和数学仿真的优缺点。66.ADAMS生成柔性体的方法有哪两种（具体介绍两种方法的步骤）？67.设D2y-3Dy+2y=x，y（0）=1，Dy（0）=0，求y（0.5）的值。68.凡是系统的输入量是（）的连续函数，无论其输出量是连续单调函数或是单值或是多值的函数，均称这个系统是连续系统。用（）表示的系统可以是非线性或线性系统，而对于（）表示的系统，只适用于单输入－单输出的线性定常系统，所以表示有一定的局限性。69.仿真的分类有几种？为什么？70.求二元函数方程组：sin（x-y）=0，cos（x+y）=0的解。71.离散事件系统的定义及特点？72.写出应用四种不同采样频率的MATLAB实现的程序73.欧拉法的截断误差为（），二阶龙格－库塔法的截断误差为（）。（步长用h表示）74.连续系统的数学模型有哪几种描述形式？75.计算机仿真的三要素为系统、模型和计算机。第1卷参考答案一.参考题库1.参考答案：用函数值f（t，y）的线性组合来代替f（t，y）的高阶导数项。2.参考答案： 3.参考答案： 4.参考答案： 首先需要明确的是，这里的u（t）不是系统的输入函数，它同x（t）一样是系统的状态变量。 取系统的状态变量为： 则系统的状态方程为： 5.参考答案： 6.参考答案： A.DAMS创建传感器的流程： （1）选择Simulate/Sensor/New （2）更改Expression文本框内容为要测量对象 （3）更改类型，如greaterthanorequal7.参考答案：意义：避免发生共振，减轻振动影响，保证机械系统尽量平稳运行，延长其使用寿命，降低噪声。8.参考答案：级联法；串联法；并联法9.参考答案：即仿真时钟与实际时钟完全一致，模型仿真的速度与实际系统运行的速度相同。当被仿真的系统中存在物理模型或实物时，必须进行实时仿真。10.参考答案：直接应用ADAMS软件创建柔性构件（采用DiscreteFlexibleLink法）只能创建简单柔性体，借助于有限元软件创建柔性构件（采用ADAMS/Flex方法）可以考虑比较复杂柔性体的弹性，在ADAMS/View中创建出复杂柔性体，进而有效提高机械系统的仿真精度。11.参考答案： 12.参考答案： 13.参考答案：到达模式；服务机构；服务规则14.参考答案： 15.参考答案： 数值积分法：比较成熟，精度较高，计算公式复杂，计算量大，适合离线仿真； 离散相似法：计算公式简单，计算量小，速度快，精度较数值积分法低，适合在线仿真。16.参考答案： 计算机仿真（ComputerSimulation）定义：借助高速、大存储量数字计算机及相关技术，对复杂真实系统的运行过程或状态进行数字化模拟的技术。 计算机仿真的分类： ①根据计算机分类：模拟计算机仿真、数字计算机仿真、模拟数字混合计算机仿真 ②根据仿真时钟与实际时钟的比例关系实时仿真、欠实时仿真、超实时仿真 ③根据系统模型的特性连续系统仿真、离散事件系统仿真17.参考答案： 虚拟样机技术与传统的CAD／CAE／CAM技术最大的差别在于： 前者是面向系统的设计／分析／制造、以提高产品整体质量和性能并降低开发与制造成本为目的； 而后者是面向产品零部件的设计／分析／制造、以提高零、部件的质量和性能为目的。18.参考答案： 系统：为实现规定功能以达到某一目标而构成的相互关联的一个集合体或装置（部件）。 系统具有以下四个特点： ①系统是由部件组成的，部件处于运动状态； ②部件之间存在着联系； ③系统行为的输出也就是对目标的贡献，系统各主量和的贡献大于各主量贡献之和，即系统的观点1+1>2； ④系统的状态是可以转换的，在某些情况下系统有输入和输出，系统状态的转换是可以控制的。19.参考答案： 20.参考答案：数学模型：是利用数学语言（符号、式子与图象）模拟现实的模型。21.参考答案： 作用：首先是帮助人们加深对客观世界的认识。其次是提高人们的决策和对客观世界的干预能力。 目标： 1、提高认识 2、提高干预能力22.参考答案：Segments代表柔性杆组成单元，segments的取值大小决定柔性杆的柔性。23.参考答案： 24.参考答案： 25.参考答案：（1）根据仿真目的确定仿真方案；（2）建立系统的数学模型；（3）选择合适仿真方法，建立仿真模型；（4）编写仿真程序并进行程序调试；（5）进行仿真实验；（6）仿真结果分析。26.参考答案： 27.参考答案： CAD技术，即计算机辅助设计（ComputerAidedDesign），是将计算机高速而精确的计算能力、大容量存储和数据处理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，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。此外，自适应控制、自校正控制以及最优控制等现代控制策略都可利用CAD技术实现有效的分析和设计。28.参考答案： ；[11]；；；；29.参考答案： 30.参考答案： 31.参考答案： A.DAMS英文全称全称是：AutomaticDynamicAnalysisofMechanicalSystem， 中文含义：机械系统自动动力学分析系统。32.参考答案：定制用户菜单栏的作用：将用户化定制的有关命令统一放在定制的用户菜单，方便用户调用。33.参考答案：3D建模的方法：几何建模、特征建模、参数化建模、装配法建模等。参数化的建模定义：把零件的特征/主要尺寸根据变化范围建立，并把各相关尺寸关联起来的建模仿法。34.参考答案： 35.参考答案： 系统的好坏可以由以下四点观察： 目标明确：每个系统（部件）均为一个目标而运动。系统的好坏要看它运行后对目标的贡献。 因而目标明确是评价系统的第一指标。 结构合理：子系统的联接方式组成系统的结构。联接清晰，路径通畅，冗余少等，以达到合理实现系统目标的目的。 接口清楚：子系统之间有接口，系统和外部的联接也有接口，好的接口其定义应十分清楚。 能观能控：通过接口，外界可以输入信息，控制系统的行为，可以通过输出观测系统的行为。 只有系统能观能控，系统才会有用，才会对目标作出贡献。36.参考答案： 程序清单如下： [num1，den1]=series（[1]，[1，2]，[3]，[2，1]）； [num2，den2]=series（[num1，den1，[2]，[1，3]]； [numc，denc]=cloop（num2，den2，-1）； t=0：0.01：10； [y，x，t]=step（numc，denc，t）； plot（x，y）； delta=max（y）-1； ifdelta>0 disp（[‘最大超调量为：’，num2str（delta*100），’%’]）； [val1，t1]=max（y）； [val2，t2]=min（abs（y（1：t1）-1））； tr=t2*0.01； disp（[‘系统上升时间为：’，num2str（tr），’秒’]）； else disp（‘系统无超调’）； end37.参考答案： 38.参考答案： 正确书写格式：IF（expr1：expr2，expr3，expr4） 39.参考答案：可信性评估包括：模型校核（Verification）、模型验证（Validation）、模型确认（Accreditation），即VV&A可信性研究的目标是找出某种指标或方法来衡量这种相似程度，以便为真实系统的试验和生产提供充分可信的依据。40.参考答案： 41.参考答案：产品全生命周期：从产品研究、产品规划、产品设计、产品试验、产品制造、产品销售、产品使用到产品最终报废的过程42.参考答案： 演绎法：对于白盒系统，利用一些已知的基本定理，经过分析和演绎导出系统模型（也叫理论建模）； 归纳法：黑盒或灰盒系统，如果允许直接进行实验性观测，可假设模型并通过实验对假设的模型加以验证和修正；如果是黑盒系统且又不允许直接实验观测的系统，可采用数据收集和统计归纳的方法来假设模型（也叫系统辨识建模）。 混合法：实际上采用单一的途径建模很难获得有效的结果，通常是采用混合的途径。43.参考答案：香农定理（采用定理）44.参考答案：错误45.参考答案： 建模的目的：建立系统模型的目的是建模过程的主要信息来源之一； 建模的依据： （1）先验知识； （2）实验数据。46.参考答案： 一般常采用的步骤是： 1）根据系统的物理条件，导出合适的非线性方程和选定所求的受控制量和输出量，并由此确定模型的工作点。 2）用变量的工作点值与增量值之和来代替该变量，并重新写出系统的微分方程。 3）将方程中的非线性项用taylor级数表示。 4）用定义工作点的代数方程式消去微分方程中的对应常数项，仅保留只包含增值量的线性项。 5）用非线性模型的初值确定所有增值量的初值。47.参考答案： 48.参考答案： g1=tf（1，[11]）； g2=tf（[10]，[102]）； g3=tf（1，[100]）； g4=50； g5=tf（[102]，[10014]）； g1temp=series（g1，g2）； g2temp=feedback（g3，g4）； g3temp=series（g1temp，g2temp）； gs=feedback（g3temp，g5，-1）；49.参考答案： functionrs=myfunction(a) [m,n]=size(a) sum=0 fori=1:m forj=1:n sum=sum+a(i,j) end end rs=sqrt(sum/m/n) 在命令窗中输入aa=[1,2,3;3,4,5]，然后执行rs=myfunction(aa)即可。50.参考答案：反变换法；组合法；卷积法；接受——拒绝法51.参考答案：区别：机械系统的运动学分析主要涉及系统及其各构件的运动分析，而与引起运动的力无关；机械系统的动力学分析主要涉及由外力作用引起的系统动力学分析52.参考答案：正确53.参考答案：错误54.参考答案：截断误差；舍入误差55.参考答案： 使用宏命令的优点： 1、提示作用； 2、宏可以减少所需要的键位，加快反应速度； 3、让复杂的问题简单化；56.参考答案： 是；57.参考答案： WorkingGrid作用：就是把绘图平面变成坐标图纸形式，便于绘图时捕捉到精确点。58.参考答案： 1）根据被研究系统的特征可以分为连续系统仿真和离散系统仿真两大类。 2）按仿真实验中所取的时间标尺τ（模型时间）与自然时间的时间标尺（原型时间）T之间的比例关系可以将仿真分为实时仿真和非实时仿真两大类。 3）按照参与仿真的模型种类不同，将系统分为物理仿真、数学仿真和物理—数学仿真。59.参考答案：超前校正、滞后校正、滞后-超前校正和反馈校正。60.参考答案： 61.参考答案：错误62.参考答案：采样开关；保持器；连续；采样；连续63.参考答案： 系统模型的定义：是指以某种确定的形式（如文字、符号、图表、实物、数学公式等），对系统某一方面本质属性的描述。 系统模型的分类：物理模型、数学模型 系统模型的特征： （1）它是现实系统的抽象或模仿； （2）它是由反映系统本质或特征的主要因素构成的； （3）它集中体现了这些主要因素之间的关系。64.参考答案：传感器的作用：感知物体的运动位置、物体之间碰撞力等。65.参考答案：正确66.参考答案：ADAMS中Marker点的作用：Marker具有独立的方向性，随零件和运动副的加入而产生，可作为零件或运动副位置的控制变量67.参考答案： （1）根据性能指标确定系统开环增益k； （2）根据系统开环增益k，画出未校正系统的bode图，并求出其相位裕量r0和幅值裕量kg； 68.参考答案： 特点：算法简单，计算工作量小，且为单步显式法，可自启动，但精度较低。 Ym+1=ym+f（tm，ym）h69.参考答案：相互联系；相互制约；相互依存70.参考答案：仿真算法是将系统模型转换成仿真模型的一类算法，在数字仿真模型中起核心和关键作用。仿真算法经历了从串行算法到并行算法的发展过程。目前，连续系统与离散事件系统的非实时串行算法已相当完善，当前研究的重点是实时连续系统算法、各类系统的并行算法及定性系统算法。71.参考答案：Marker和Point都是点但是两者又有不同之处：Marker具有独立的方向性，随零件和运动副的加入而产生，可作为零件或运动副位置的控制变量，格式为：.model_1.Part_1.marker_1。Point不具独立的方向性，常用作进行参数化建模的控制点，或者是空间位置标记点。一般通过TableBuilder进行修改。格式为：.model_1.part_1.point_1。72.参考答案： 柔性体：是相对于刚体的概念，它强调了可变形性，至于应力应变关系可以是线弹性，也可以是粘弹性或者弹塑料等。柔性体包括了弹性体。 有一部分机构，构件的刚度降低弹性增加情况下，需在运动过程中对“柔性”加以考虑。73.参考答案： 虚拟样机技术的特点： 1、强调在系统层次上模拟产品的外观、功能及特定环境下的行为； 2、可以辅助物理样机进行设计验证和测试； 3、可以在相同时间内“试验”更多的设计方案，从而易于获得最优设计方案； 4、用于产品开发的全生命周期，并随着产品生命周期的演进而不断丰富和完善； 5、支持产品的全方位测试、分析与评估； 6、减少产品开发时间产品尽快上市； 7、减少了设计费用。74.参考答案：错误75.参考答案：几何相似；环境相似；性能相似第2卷参考答案一.参考题库1.参考答案：系统；系统模型；计算机2.参考答案： ss（）的功能：生成或将其它模型转换为状态空间模型 tf（）的功能：生成或将其它模型转换为传递函数模型 zpk（）的功能：生成或将其它模型转换为零极点增益模型3.参考答案：装配法建模的定义：建立封闭机构（比如曲柄摇杆机构）模型时如果只知道杆件的长度，但不知准确地位置，可以先按杆件的长度建立各个杆件，然后再用运动副-2bod-2loc的方式关联各个连接点（装配在一起），就可以得到所需要的机构模型4.参考答案：龙格－库塔法基本思想：用几个点上的函数值的线性组合来代替泰勒展开式中各阶导数，然后按泰勒级数展开确定其中的系数，这样既可以避免计算高阶导数，又能提高积分的精度及截断误差阶数。5.参考答案： 程序清单如下： clear ts=0.1； [num，den]=c2dm（1，[1，3，2]，ts，’zoh’）； u_1=0；u_2=0；y_1=0；y_2=0； e_1=0；e_2=0；r=1； kp=input（‘kp=’）； ki=input（‘ki=’）； kd=input（‘kd=’）； E=input（‘E=’）； fork=1：200 t（k）=k*ts； e（k）=r-y_1； u（k）=u_1+kp*（e（k）-e_1）+ki*e（k）+kd*（e（k）-2*e_1+e_2）； y（k）=-den（2）*y_1-den（3）*y_2+num（1）*u（k）+num（2）*u_1+num（3）*u_2； u_2=u_1；u_1=u（k）； e_2=e_1；e_1=e（k）； y_2=y_1；y_1=y（k）； end plot（t，y）6.参考答案： 7.参考答案： 8.参考答案： A.^（0.5）=[1.00001.4142；1.73212.0000]； A^（0.5）=[0.5537+0.4644i0.8070-0.2124i；1.2104-0.3186i1.7641+0.1458i]； sqrt（A）=[1.00001.4142；1.73212.0000]； sqrtm（A）=[0.5537+0.4644i0.8070-0.2124i；1.2104-0.3186i1.7641+0.1458i]； 其中，“A.^（0.5）表示向量的乘方，”“A^（0.5）表示矩阵的乘方，”“sqrt（A）”只定义在矩阵的单个元素上，即分别对矩阵的每个元素进行运算，“sqrtm（A）表示对矩阵（方阵）的超越函数进行运算。9.参考答案： 10.参考答案： t=0:0.1:10; n=length(t); h=0.1; u(1)=1; uu=1; fori=2:n du=(sqrt(uu)+5*uu)*h; uu=uu+du; u(i)=uu; end11.参考答案：W.ho命令用于查询变量名；W.hos命令可以查看所有变量的大小。12.参考答案： 计算步长的选取影响系统的稳定性，当步长选取太大时，数值积分会使得各种误差传递出去。 合理选取计算步长：首先要保证计算稳定。其次要求有一定的计算精度。13.参考答案： 系统是研究的对象，模型是系统的抽象，仿真是对模型的实验传统上： “系统建模”――系统辨识技术范畴 “仿真建模”――即针对不同形式的系统模型研究其求解算法 “仿真实验”――检验（Verification）―“仿真程序”的检验 致效（Validation）――将仿真结果与实际系统的行为进行比较 现代仿真技术：将仿真活动扩展到上述三个方面，并将其统一到同一环境中。 系统建模 基本定律及系统辨识等方法计算机程序化 用仿真方法确定实际系统的模型 基于模型库的结构化建模 采用面向对象建模（Object-OrientedModeling）方法，在类库的基础上实现模型拼合与重用 仿真建模 许多新算法和新软件 模型与实验分离技术，即模型的数据驱动（datadriven） 仿真问题分为两部分：模型与实验 模型又分为两部分：参数模型和参数值仿真实验；将实验框架与仿真运行控制区，实验框架定义一组条件，输出函数的定义也与仿真模型分离开来14.参考答案： 15.参考答案：模型；实际系统16.参考答案： 采样系统仿真特点： 1.连续系统仿真所用的虚拟采样间隔对整个系统来说一般是相同的，且是同步的。 2.采样控制系统采样周期、采样器所处位置及保持器的类型则是实际存在的。 3.连续部分离散化模型中的仿真步距与实际采样周期可能相同，也可能不同。 主要问题： 1.对于给定的采样控制系统，首先必须解决的是：如何来确定仿真步距？ 2.实际系统分为离散和连续两部分，如何处理在不同采样间隔下的差分模型？17.参考答案： 随机数产生的方法：随机数表硬件设备数学公式 随机数的作用：离散事件系统仿真的基础就是产生随机数 随机变量的产生方法：反变换法、组合法、卷积法及取舍法 随机变量的作用：随机数与随机变量的产生：MATLAB提供了两个基本的函数用于产生随机数。它们是rand和randn。18.参考答案：欧拉法、梯度法、龙格一库塔法、阿达姆斯法和吉尔法19.参考答案：正确20.参考答案： A.DAMS软件的建模方式： （1）应用ADAMS2005直接建立几何模型 （2）应用其他三维CAD软件建立几何模型，然后通过相应的接口导入adams中。21.参考答案： 方法1：使用subsystem块，然后添加所需要的模块，增加输入输出端口即可； 方法2：在模块窗口菜单选项中选择[Edit>>CreatSubsystem]用一个子系统模块代替选中的模块组。22.参考答案： sysc=tf(2,conv([13],[14])); sysd=c2d(sysc,0.1,'zoh'); [num,den]=tfdata(sysd,'v'); [yc,tc]=step(sysc,[0:0.2:30]); dstep(num,den,30); holdon plot(tc,yc) holdoff23.参考答案： 由f（x）得到的x的分布函数 24.参考答案：连续系统数值积分如果要求其解，必须首先（差分法）将其离散化，然后进行求解。25.参考答案：仿真是建立在控制理论、相似理论、信息处理技术和计算机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。26.参考答案： 27.参考答案： 1仿真的实验性质 仿真基本上是一种通过实验来研究系统的综合实验技术，具有一般实验的性质。不论是利用仿真技术进行系统分析还是设计，都必须通过一系统实验来完成。所建立的仿真模型应具有实验的性质，即模型与原型的功能及参数之间应有相似性和对应性 2数字仿真与解析法 解析法是应用数学推导、演绎去求解数学模型的方法，而数字仿真是通过计算机在数学模型上进行一系列实验来研究问题的方法。 解析法求解问题得出对问题的通解，而数字仿真的每一次运行只能给出在特定条件的数值解（特解）。用解析法所能求解的问题是有限的，而仿真适应范围广。 3数字仿真与数值求解。数字仿真是指建立系统的数学模型并在计算机上运行和分析的整个过程；数值求解则是仿真所采用的在计算机上求解数学模型的方法。28.参考答案： 程序清单如下： r=2； [numo，deno]=series（[1，1]，[1，4]，4，[1，3，2]）； [numc，denc]=cloop（numo，deno）； [A，B，C，D]=tf2ss（numc，denc）； Tf=input（‘仿真时间Tf=’）； h=input（‘计算步长h=’）； X=zeros（size（A，1），1）； y=0；t=0； fori=1：Tf/h K1=A*X+B*r； K2=A*（X+h*K1/2）+B*r； K3=A*（X+h*K2/2）+B*r； K4=A*（X+h*K3）+B*r； X=X+h*（K1+2*K2+2*K3+K4）/6； y=[y，C*X]；t=[t，t（i）+h]； end plot（t，y）；29.参考答案：不一定；也不30.参考答案：实体；活动；事件31.参考答案：y（k）=3y（k-2）-6y（k-3）+4u（k-2）+2u（k-3）。32.参考答案： 33.参考答案： 设计： 1、系统建模 2、确定仿真算法 3、建立仿真模型 4、设计仿真程序 5、仿真结果分析 实现：事件调度法活动扫描法进程交互法34.参考答案：系统建模；仿真建模；仿真实验35.参考答案： 单步法是指计算某时刻数值yk+1，只需前一时刻tk有关信息，它是一种能自启动的算法。 多步法是指计算某时刻数值yk+1需要tk，tk-1时刻有关信息，它是一种不能自启动的算法。 显式是指计算yk+1时所需数据均已算出。 隐式是指计算yk+1的算式中含有tk+1时刻的数据。因此在使用隐式公式中，需要用另一公式估计这里未知数据，然后用隐式公式进行迭代，这叫预估－校正法。显然这种方法不能自启动。 定步长为积分步长h在仿真运行过程中始终不变。而积分步长在仿真运行过程中自动修正改变为变步长。36.参考答案： [num，den]=tfdata（gs，’v’）； temp=roots（den）； temp1=find（real（temp）>=0）； n=length（temp）； ifn~=0 disp（’unstable’） elsedisp（’stable’） end37.参考答案： 38.参考答案： 39.参考答案： 40.参考答案： 41.参考答案：串联超前校正；串联滞后校正；串联超前－滞后校正42.参考答案： 43.参考答案： 第一步：根据仿真目的确定仿真方案根据仿真目的确定相应的仿真结构和方法，规定仿真的边界条件与约束条件。 第二步：建立系统的数学模型对于简单的系统，可以通过某些基本定律来建立数学模型。而对于复杂的系统，则必须利用实验方法通过系统辩识技术来建立数学模型。数学模型是系统仿真的依据，所以，数学模型的准确性是十分重要。 第三步：建立仿真模型即通过一定算法对原系统的数学模型进行离散化处理，就连续系统言，就是建立相应的差分方程。第四步：编制仿真程序对于非实时仿真，可用一般高级语言或仿真语言。对于快速的实时仿真，往往需要用汇编语言。第五步：进行仿真实验并输出仿真结果通过实验对仿真系统模型及程序进行校验和修改，然后按系统仿真的要求输出仿真结果。44.参考答案：错误45.参考答案： 特点：与欧拉法比较，算法较复杂，计算工