计算机仿真试题及答案

1、学号 专业名称 姓名 学号班号南京林业大学研究生试卷题号一二三四五六七八九十总 分得分课程号 33351 课程名称 计算机仿真 20 16 20 17 学年第 1 学期一、（20分）某系统的传递函数为试用级联法、串联法和并联法中的两种画出系统模拟结构图，并列出相应的状态方程和输出方程。自拟仿真，比较两者结果。 答：选用级联法和并联法写出传递函数，公式如下： 分别画出级联法、并联法的系统模拟结构图及其状态方程和输出方程，图式如下：状态方程：输出方程：状态方程：输出方程：使用龙格库塔法程序进行仿真，令u=1，系统在t=0-2s之间（仿真步长0.1s）则输出y截图如下： 比较后发现两者仿真结果接近。

2、二、（20分）已知系统的状态方程及输出方程 拟用四阶龙格-库塔法求系统在t=0-2s之间的输出值（仿真步长取0.01s或0.1s），试编写仿真程序，对仿真结果截图。（单号C+，双号VB）答：用c+进行四阶龙格-库塔法，系统在t=0-2s间的（仿真步长0.01）编程：#include<iostream>#include<cstring>using namespace std;float x1;float x2;float x3;float x4;float t;float f1(float x1,float x2,float x3,float x4,float t)flo

3、at f1;return f1=3*x1+2*x2-x3;float f2(float x1,float x2,float x3,float x4,float t)float f2;return f2=2*x1-x2+2*x3;float f3(float x1,float x2,float x3,float x4,float t)float f3;return f3=x1+2*x2-x3+2;float f4(float x1,float x2,float x3,float x4,float t)float f4;return f4=0;int main()float k11,k12,k13

4、,k14,k21,k22,k23,k24,k31,k32,k33,k34,k41,k42,k43,k44;float t=0,h=0.01;double y;float x1=0,x2=0,x3=0,x4=0;for(int i=1;i<200;i+)t=t+h;k11 = h * f1(x1, x2, x3, x4, t); k21 = h * f2(x1, x2, x3, x4, t); k31 = h * f3(x1, x2, x3, x4, t); k41 = h * f4(x1, x2, x3, x4, t); k12 = h * f1(x1 + k11 / 2, x2 + k

5、21 / 2, x3 + k31 / 2, x4 + k41 / 2, t + h / 2); k22 = h * f2(x1 + k11 / 2, x2 + k21 / 2, x3 + k31 / 2, x4 + k41 / 2, t + h / 2); k32 = h * f3(x1 + k11 / 2, x2 + k21 / 2, x3 + k31 / 2, x4 + k41 / 2, t + h / 2); k42 = h * f4(x1 + k11 / 2, x2 + k21 / 2, x3 + k31 / 2, x4 + k41 / 2, t + h / 2); k13 = h *

6、 f1(x1 + k12 / 2, x2 + k22 / 2, x3 + k32 / 2, x4 + k42 / 2, t + h / 2); k23 = h * f2(x1 + k12 / 2, x2 + k22 / 2, x3 + k32 / 2, x4 + k42 / 2, t + h / 2); k33 = h * f3(x1 + k12 / 2, x2 + k22 / 2, x3 + k32 / 2, x4 + k42 / 2, t + h / 2); k43 = h * f4(x1 + k12 / 2, x2 + k22 / 2, x3 + k32 / 2, x4 + k42 /

7、2, t + h / 2); k14 = h * f1(x1 + k13, x2 + k23, x3 + k33, x4 + k43, t + h); k24 = h * f2(x1 + k13, x2 + k23, x3 + k33, x4 + k43, t + h); k34 = h * f3(x1 + k13, x2 + k23, x3 + k33, x4 + k43, t + h); k44 = h * f4(x1 + k13, x2 + k23, x3 + k33, x4 + k43, t + h); x1 = x1 + (k11 + 2 * k12 + 2 * k13 + k14)

8、 / 6; x2 = x2 + (k21 + 2 * k22 + 2 * k23 + k24) / 6; x3 = x3 + (k31 + 2 * k32 + 2 * k33 + k34) / 6;y=x1+2*x2-2*x3;cout<<"y="<<y<<endl;return 0;仿真结果截图如下：三、（20分）已知单位反馈系统的开环传递函数为试用Z域离散相似法和时域离散相似法进行仿真，编写仿真程序，对仿真结果截图。（输出初态为0，输入为3，仿真步长为0.02S,100-200个周期）（单号VB，双号C+）答：先将函数化成为：画出系统

9、结构图：使用z域离散相似法计算得：仿真程序如下：Private Sub Command1_Click()Dim n As SingleDim t As SingleDim w(200) As SingleDim x(200) As SingleDim z(200) As SingleDim y(200) As SingleDim u(200) As Singlet = 0.02y(0) = 0For n = 0 To 199w(n + 1) = w(n) + t * 3x(n + 1) = x(n) * Exp(-4 * t) + w(n + 1) - w(n) * (3 + Exp(-4 *

10、 t) / 4y(n + 1) = y(n) * Exp(-3 * t) + x(n) * 50 * (1 - Exp(-3 * t) / 3NextText1.Text = y(200)End Sub仿真结果截图如下：使用时域相似法计算得：仿真程序如下：Private Sub Command1_Click()Dim w(2000) As SingleDim x(2000) As SingleDim y(2000) As SingleDim T As SingleDim n As SingleT = 0.02y(0) = 0For n = 0 To 199w(n + 1) = w(n) + T

11、 * 3x(n + 1) = x(n) * Exp(-4 * T) + (w(n) + 3) * (0.25 - 0.25 * Exp(-4 * T)y(n + 1) = Exp(-3 * T) * y(n) + 50 * x(n) * (1 - Exp(-3 * T) / 3NextText1.Text = y(200)End Sub仿真结果截图如下：4、 （20分）投掷硬币实验，至少投掷多少次，才能使正面朝上的频率在0.4-0.6之间的概率不小于0.9 ？试编写仿真程序，对仿真结果截图。（仿真8000-12000次）答：（仿真12000次）程序如下：Private Sub Command1

12、_Click()Dim a As SingleDim i As IntegerDim j As IntegerDim t As IntegerDim s As SingleFor j = 1 To 12000n = 0For i = 1 To 25r = Rnd()If r >= 0.5 Thenn = n + 1End IfNextIf 0.4 <= n / 25 <= 0.6 Thenm = m + 1End IfIf m / 25 >= 0.9 Thens = s + 1End IfNextText1.Text = sEnd Sub仿真结果截图如下：5、 （20分）某自选市场，平均每分钟有6位顾客到来，每位顾客购物时间服从（4.2，7.2）分钟均布（不包括交费时间）。有十个收银台，每位顾客服务时间服从（1.2，2）分钟均布。试用GPSS仿真其排队情况。要求画出仿真模型的程序块框图，列出程序清单,对仿真结果截图。(仿真4000-5000次) 答：程序清单及程序