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1、吉大《控制系统数字仿真》离线作业1什么是仿真，它所遵循的原则是什么？答：仿真时建立在拧制控制理论、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实验性科学，它所遵循的基本原则是相似原理。2在系统分析与设计中仿真法与解析法有何区别？各有什么特点？答：解析法就是运用己掌握的理论知识对控制系统进行理论上的分析、计算。它是一种纯物理意义上的实验分析方法，在对系统的认识过程屮具有普遍意义。由于受到理论的
2、不完善性以及对事物认识的不全面性等因素的影响了，其应用往往有很大局限性。仿真法基于相似原理，是在模型上所进行的系统性能分析与研究的实验方法。3什么是CAD技术？控制系统CAD技术可以解决哪些问题？答：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，大容煊存储和数据的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，以快速设计进程，缩短设计周期，提高设计质量的技术。控制系统CAD可以解决以领域法为主要内容的经典控制理论和以吋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
3、略都可以利用CAD技术实现有效的分析和设计。4什么是虚拟现实技术？它与仿真技术的关系如何？答：虚拟现实技术是一种综合了计算机图形技水，多媒体技术，传感器技术，显示技术以及仿真技术等多种学科而发展起来的高新技术。5为什么称计算机控制系统为采样控制系统或离散控制系统，其仿真有何特点答：通常把系统屮的离散信号是脉冲序列形成的离散系统，称为采样控制系统或脉冲控制系统;而把数字序列形成的离散系统，称为采样控制系统或计算机控制系统.采样系统屮既有离散信号，又有连续信号.采样开关接通时刻，系统处于闭环工作状态.而在采样开关断开时刻，系统处于开环工作状态.特点：高精度，高可靠,有
4、效抑制干扰，良好的通用性.6用MATLAB语言求下列系统的状态方程、传递函数、零极点增益和部分分式的模型参数，并分别写出其相应的数学模型表达式。〜、.s3+7.s2+‘24.s+24s44-lO.s3+35.s2+50s2+24(1)解:(1)状态方程模型参数:编写matbb程序如卞»num=ll72424];»den=[I10355024J:〉〉[ABCI)]=tf2ss(nuni，den}50•2410000,B=00x=[i100•■•10-35得到结果：A=1°00072424],D:[0]•35•50•2410000orx+UrV=[I100001{)1
5、)•10所以模JV!为：x=1°o72424]X(2)零极点壻益:编写程序»num=ll72424];»den=[l10355024】;»[ZPK】=tf2zp(num,den)得到结果Z=-2.7306+2.8531,-2.7306-2.8531i,1.5388P=-4,-3,-2rlK=1(3)部分分式形式，:編写程序》num=[l72424l:»den=[l10355024];»[RPH]=residue(num,den)得到结果4.0000，-6.0000,2.0000,1.0000P=-4.0000,-3.0000,-2.©)0,-1.0000H=[]G
6、(s)=4—61h5+45+37单位反馈系统的幵环传递函数如下G(s)5.s+100's(s+4.6)(.s2+3.4s+16.35)川MATLAB语句、函数求取系统闭环零极点，并求取系统闭环状态方程的可控标准型实现。解：已知开环拎递函数，求捋W环传递函数为C(.v)=5a+I00a(.v+4.6,(.v*+3.4.V+16.35)+55+100在mallab命令行里键入〉＞a=
7、l0
8、;»b=
9、I4.6)；»c=
10、I3.416.351;»d=conv(a,b)；»e=conv(d,c)c=1.00008.000031.990075.21000»f=[000510
11、0];»g=e+fg=1.000()8.0(X)031.990080.21(X)100.00()0%以上是计算闭环传递函数的特征多项式％»p=roots(g)%计算特征多项式的根，就是闭环传递函数的极点％P=-0.9987+3.009H-0.9987-3.009li-3.0013+0.9697i•3.0013-0.9697i»m=[5100】；»z=roots(m)z=-20%计算零点％综上：当闭环传函形如G($)=…十b“s+b”时，可控标准型为:0I0...0"0"001...00<•參••••，H=蜃00……101••d1b';/)=[0]所以可控标准型是y
12、=[-10
