吉大《控制系统数字仿真》离线作业(有答案)

wordword吉大《控制系统数字仿真》离线作业什么是仿真，它所遵循的原则是什么？答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。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？答实验分析方法，在对系统的认识过程中具有普遍意义。由于受到理论的不完善性以及对事物认识的不全面性等因素的影响，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。CADCAD技术可以解决哪些问题？答：CAD技术，即计算机辅助设计AidedDesign）,是将计算机高速而精确的计算能力，大容短设计周期，提高设计质量的技术。控制系统CAD外，自适应控制，自校正控制以及最优控制等现代控制测略都可利用CAD技术实现有效的分析与设计。什么是虚拟现实技术？它与仿真技术的关系如何？答及仿真技术等多种学科而发展起来的高新技术。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。断开时刻，系统处于开环工作状态。特点：高精度，高可靠，有效抑制干扰，有良好的通用性。用MATLAB其相应的数学模型表达式。（）解（1）:b程序如下>>num=[172424];>>den=[110355024];>>[ABCD]=tf2ss(num,den)-10 -35 -50 1 0 000得到结果：A=

,B= ,C=1 7 240 1 0000 0 100XX+ -10 -35 -50 -XX+ 所以模型为:

1 0 0

0X1 7 24 24X0 1 00 00 0 10 0(2)零极点增益编写程序 >>num=[172424];>>den=[110355024];>>[ZPK]=tf2zp(num,den)得到结果Z=-2.7306+2.8531,-2.7306-2.8531i,-1.5388P=-4,-3,-2,-1K=1(3)部分分式形式:编写程序>>num=[172424];>>den=[110355024];>>[RPH]=residue(num,den)得到结果R=4.0000,-6.0000,2.0000,1.0000P= -4.0000,-3.0000,-2.0000H=[]4 6 2 1G(s)=s4s3s2s1单位反馈系统的开环传递函数如下用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：已知开环传递函数，求得闭环传递函数为Gmatlaba=[10];>>b=[14.6];

5s100s4.623.s16.35)5s100极点%

>>c=[13.416.35];>>d=conv(a,)>>e=conv(d,c)e= 1.0000 8.0000 31.9900 75.2100 0>>f=[0005100];>>g=e+fg=1.00008.0000 31.9900 80.2100100.0000%以上是计算闭环传递函数的特征多项式%计算特征多项式的根，就是闭环传递函数的p=-0.9987+3.0091i-0.9987-3.0091i-3.0013+0.9697i-3.0013-0.9697i>>m=[5100];>>z=roots(m)z-20 计算零点%bsn1...b sb综上：当闭环传函形如G(s) 1

n1

n 时，可控标准型为：snasn1...a sa1 n1 n0 1 0 ... 0 00 0 1 ... 0 0b;D1 b;D1A ;B；Cb 0

n n10 0 1

0an

a1

x.1

0 1 0 0

0

1 20 0 1 0x20u 0

0 0 1x 03

3 . 100 80.21 31.99 8

所以可控标准型是x 44x1xY[100 5 0 0]

2 x3x4某反馈控制系统的开环传递传递函数为试绘制其根轨迹MATLABnum=1;den=conv(conv([1,0],[1,4]),[1,4,20]);rlocus(num,den)gridon运行结果为：RootLocusRootLocus8