控制系统数字仿真题库

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1、控制系统数字仿真题库填空题1.定义一个系统时，首先要确定系统的边界；边界确定了系统的范围，边界以外对系统的作用称为系统的输入，系统对边界以为环境的作用称为系统的输出。2．系统的三大要素为：实体、属性和活动。3．人们描述系统的常见术语为：实体、属性、事件和活动。5、根据系统的属性可以将系统分成两大类：工程系统和非工程系统。　8．根据模型的表达形式，模型可以分为物理模型和数学模型二大类，期中数学模型根据数学表达形式的不同可分为二种，分别为：静态模型和动态模型。9．连续时间集中参数模型的常见形式为有三种，分别为：微分方程、状态方程和传递函数。10

2、、采用一定比例按照真实系统的样子制作的模型称为物理模型，用数学表达式来描述系统内在规律的模型称为数学模型。11．静态模型的数学表达形式一般是代数方程和逻辑关系表达式等，而动态模型的数学表达形式一般是微分方程和差分方程。12．系统模型根据描述变量的函数关系可以分类为线性模型和非线性模型。13仿真模型的校核是指检验数字仿真模型和数学模型是否一致。17．系统仿真根据模型种类的不同可分为三种：物理仿真、数学仿真和数学-物理混合仿真。18．根据仿真应用目的的不同，人们经常把计算机仿真应用分为四类，分别为：系统分析、系统设计、理论验证和人员训练。22．

3、保持器是一种将离散时间信号恢复成连续信号的装置。26．三阶隐式阿达姆斯算法的截断误差为:O()。27．四阶龙格-库塔法的局部截断误差为O()。28．根据计算稳定性对步长h是否有限制，数值积分算法可以分为二类，分别是：条件稳定算法和绝对稳定算法。29.根据数值积分算法本次计算只用到前一次的计算结果，还是需要更前面的多次结果，数值积分算法可以分为二类，分别单步法和多步法。30.根据数值积分算法本次计算是否是需要前面的多次结果，常见的RK法和Adams法分别是：单步法和多步法。31．龙格-库塔法的基本思想是用几个点上函数值的线性组合来避免计算函数

4、的高阶导数、提高数值计算的精度。34.采用数值积分方法时有两种计算误差，分别为截断误差和舍入误差。36.常用快速数字仿真算法有增广矩阵法、时域矩阵法、替换法和根匹配法。37.一般对快速数字仿真算法有二点基本要求，分别为：每步计算量小和良好的计算稳定性。38.MATLAB中，最常用的将连续系统转换成离散系统的函数为c2d函数。40.采样控制系统的数字仿真的一般方法为：差分方程递推求解法和双重循环方法。43.已知某采样控制系统的数字校正环节为，采。样周期为T=0.02秒，试写出该校正环节的数字仿真模型。44.为了确定控制器的结构及其参数，人们往

5、往会提出二类优化问题，分别为：函数优化问题和参数优化问题。46.参数优化问题也称为静态优化问题，解决参数优化问题的寻优途径一般有二种：间接寻优法和直接寻优法。。49.在三维情况，正规单纯形是一个正四面体。54.c2d函数的调用格式为c2d(sys,T,＇method＇),当method为tustin时，离散化的方法为双线性变换法，当method为matched时，离散化的方法为零极点根匹配法。56.将实际系统抽象为数学模型，称之为一次模型化,将数学模型转化为可在计算机上运行的仿真模型，称之为二次模型化。简答题：2、（本题5分）简述系统仿真的

6、一般步骤。　ⅰ问题的描述ⅱ建立系统的数学模型ⅲ数学模型转换成仿真模型ⅳ编程和调试ⅴ仿真模型的校核和验证ⅵ在计算机上进行仿真试验，并对仿真结果进行分析3、（本题5分）简述计算机仿真的优点。（1）对尚处于论证或设计阶段的系统进行研究，唯一的方法就是仿真。（2）经济、安全、效率高。（3）研究系统非常方便灵活。4、（本题5分）在应用仿真技术研究系统时，为什么要进行实验设计？因为仿真是在模型上做试验，是一种广义的试验。因此，仿真基本上是一种通过试验来研究系统的综合试验技术，具有一般试验的性质，而进行试验研究通常是需要进行试验设计。5、（本题5分）解析

7、法与仿真法有何不同？解析法又称为分析法，它是应用数学推导、演绎去求解数学模型的方法。仿真法是通过在模型上进行一系列试验来研究问题的方法。利用解析法求解模型可以得出对问题的一般性答案，而仿真法的每一次运行则只能给出在特定条件下的数值解。解析法常常是围绕着使问题易于求解，而不是使研究方法更适合于问题，常常因为存在诸多困难而不能适用。从原则上讲，仿真法对系统数学模型的形式及复杂程度没有限制，是广泛适用的，但当模型的复杂程度增大时，试验次数就会迅速增加，从而影响使用效率。8、（本题5分）简述单步法数值积分算法的优点。需要存储的数据量少，占用的存储空

8、间少；只需要知道初值，就可以启动递推公式进行运算，即可以自启动；容易实现变步长运算。10、（本题5分）简述数值积分算法的选择原则。选择时应考虑的原则：（1）精度要求；（2）计算速