控制系统数字仿真题库开卷答案
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控制系统数字仿真题库
控制系统数字仿真题库
一、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。
4.人们经常把系统分成四类,它们分别为:连续系统、离散系统、采样数据系统 和 离
散-连续系统。
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。
6.根据描述方法不同,离散系统可以分为:离散时间系统 和 离散事件系统 。 7. 系统是指相互联系又相互作用的 实 体 的有机组合。
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,其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、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。
10.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。
11.系统模型根据描述变量的函数关
控制系统数字仿真题库
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 ;边界确定了系统的范围,边界以外对系统的作用称为系统的 ,系统对边界以为环境的作用称为系统的 。
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: 、 和 。 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: 、 、 和 3.人们描述系统的常见术语为:实体、属性、 事件 和活动。
4.人们经常把系统分成四类,分别为: 、 、 和 4.人们经常把系统分成四类,它们分别为:连续系统、离散系统、采样数据系统和离散-连续系统。
5、根据系统的属性可以将系统分成两大类: 和 。 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。 6.根据描述方法不同,
控制系统数字仿真(大作业)答案
2014-2015学年第二学期期末《控制系统数字仿真》大作业
编程题(每小题25分,共100分)
1. 典型二阶系统,其传递函数为 ,在相同坐标系下编程实现绘制当 取0.1,02,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1,2时候该系统的Bode图。
答:% MATLAB程序为 *4 Wn = 0.6
kesai = [0.1:0.1:1,2] hold on; for kos=kesai num=Wn^2;
den=[1,2*kos*Wn,Wn^2] step(num,den) end title('Step Response') hold off;
2. 系统开环传函 ,设k=1,试编程实现
(1)用传函、零极点、状态空间方式表示系统。 *10 (2)绘制闭环系统单位阶跃响应。判断稳定性。 (3)绘制根轨迹、Bode图、乃氏图。
(4)求可控性、可观测性矩阵,并判断可控、可观测性。
3. “虚拟飞行员”模型代表了闭环中的飞行员,它可以用来分析和设计飞机控制系统。飞机和飞行员形成的闭环框图如图(3)所示。变量 表示飞行员的时延,用 =0.5表示反应较慢
采样控制系统仿真
实验名称:采样控制系统仿真 1.实验原理 1)采样控制系统
x(t)
- + A/D 采样器 数字 控制器 A/D 信号重构器 被控对象 y(t) 采样控制系统框图
如上图所示:采样控制系统主要由以下四部分构成:采样开关或模数转换器;数模转换器或信号重构器。离散的数字控制器;连续的被控对象或被控过程;
从系统的结构看,采样控制系统与连续控制系统明显的不同之处是:系统中有一个或若干个采样开关。通过采样开关,将连续信号转变成离散信号,这个过程称为采样。
连续信号e(t)经过采样后变成了一脉冲序列。由于采样开关每次闭合的时间h远小于采样周期T,也远小于系统中连续部分的时间常数,因此在分析控制系统时可认为h趋于零。这样采样过程实际上可视为理想脉冲序列对e(t)幅值的调制过程。采样开关相当于一个载波为的幅值调制器。采样过程如图所示。
2)Simulink仿真采样控制系统
使用Simulink仿真库,能够方便的仿真各种离散信号的输入输出,及采样开关的工作原理。此次实验采用采样控制对广义对象进行控制仿真,以仿真采样控制系统。 2.实验控制对象分析
已知被控对象传递
控制系统仿真实验5:答案
控制系统仿真 实验报告
实验5:利用MATLAB实现经典控制系统分析
学号: 指导老师:夏文鹤 姓名: 实验日期:2015-11-20 专业年级: 成绩: 实验目的:
1. 练习并掌握求取多个模块串联、并联、反馈后的总的模型方法; 2. 练习复杂模型的连接方法。
实验内容:
1. 已知系统的结构图如图1所示,求整个系统的TF模型。
图1 串联连接
>> num1=[5,1];den1=[1,6,111];sys1=tf(num1,den1);
>> num2=[15.6,29.32,1];den2=[12,26,37,102,1];sys2=tf(num2,den2); >> Sys_series=series(sys1,sys2); >> Sys_series1=sys1*sys2; >> tf(Sys_series1) >> tf(Sys_series)
78 s^3 + 162.2 s^2 + 34.32 s + 1 ----------------------------------------------------------------
12 s^6 + 9
Matlab与控制系统仿真部分习题答案
【4.2】 程序:
num=[5,0];den=conv([1,1],conv([1,2],[1,3])); [numc,denc]=cloop(num,den); [z,p,k]=tf2zp(numc,denc); [A,B,C,D]=tf2ss(numc,denc); g_zp=zpk(z,p,k) g_tf=tf(numc,denc) g_ss=ss(A,B,C,D) 运行结果: Zero/pole/gain: 5 s ---------------------------------- (s+0.4432) (s^2 + 5.557s + 13.54)
Transfer function: 5 s ---------------------- s^3 + 6 s^2 + 16 s + 6 a =
x1 x2 x3 x1 -6 -16 -6 x2 1 0 0 x3 0 1 0 b = u1
x1 1 x2 0 x3 0 c =
x1 x2 x3 y1
吉大16春学期《控制系统数字仿真》在线作业二
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吉大16春学期《控制系统数字仿真》在线作业二
一、单选题(共 15 道试题,共 30 分。)
1. i=2; =2i;=2*i;=2*sqrt(-1);程序执行后;, , 的值分别是()。 . =4,=4,=2.0000i
. =4,=2.0000i, =2.0000i . =2.0000i, =4,=2.0000i
. =2.0000i,=2.0000i,=2.0000i 正确答案:
2. 软件中我们一般都用()单位来做图以达到最佳的效果。 . 米 . 厘米 . 毫米 . 分米 正确答案:
3. 绘制系统零极点图的命令是()。 . stp . pzmp . rlous . sgri 正确答案:
4. 绘制控制系统根轨迹的命令是()。 . stp . pzmp . rlous . sgri 正确答案:
5. 在循环结构中跳出循环,执行循环后面代码的命令为()。 . rturn . rk . ontinu . kyor 正确答案:
6. UTO的坐标体系,包括世界坐标和()坐标系。 . 绝对坐标 . 平面坐标 . 相对坐
控制系统仿真实验五
实验五 控制系统计算机辅助设计
一、实验目的
学习借助MATLAB软件进行控制系统计算机辅助设计的基本方法,具体包括超前校正器的设计,滞后校正器的设计、滞后-超前校正器的设计方法。 二、实验学时:4 学时 三、实验原理 1、PID控制器的设计
PID控制器的数学模型如公式(5-1)、(5-2)所示,它的三个特征参数是比例系数、积分时间常数(或积分系数)、微分时间常数(或微分系数),因此PID控制器的设计就是确定PID控制器的三个参数:比例系数、积分时间常数、微分时间常数。Ziegler(齐格勒)和Nichols(尼克尔斯)于1942提出了PID参数的经验整定公式。其适用对象为带纯延迟的一节惯性环节,即:
G(s)?Ke??s 5-1 Ts?1式中,K为比例系数、T为惯性时间常数、?为纯延迟时间常数。
在实际的工业过程中,大多数被控对象数学模型可近似为式(5-1)所示的带纯延迟的一阶惯性环节。在获得被控对象的近似数学模型后,可通过时域或频域数据,根据表5-1所示的Ziegler-Nichols经验整定公式计算PID参数。
表5-1 PID参数的Ziegler-Nicho
某温度控制系统的MATLAB仿真
课 程 设 计 报 告
题 目 某温度控制系统的MATLAB仿真 (题目C)
过程控制课程设计任务书
题目C:某温度控制系统的MATLAB仿真
一、 系统概况:
设某温度控制系统方块图如图:
图中Gc(s)、Gv(s)、Go(s)、Gm(s)、分别为调节器、执行器、过程对象及温度变送器的传递函数;,且电动温度变送器测量范围(量程)为50~100OC、输出信号为4~20mA。Gf(s)为干扰通道的传递函数。
二、系统参数
Tm=2.5min; Kv=1.5(kg/min)/mA; T0=5min; Kf=0.8; K0=5.4C/(kg/min); 给定值 x(t)=80C; 阶跃扰动 f(t)=10C 二、 要求:
1、分别建立仿真结构图,进行以下仿真,并求出主要性能指标:
(1)控制器为比例控制,其比例度分别为δ=10%、20%、50%、100%、200%时,系统广义对象输出z(t)的过渡过程;
(2)控制器为比例积分控制,其比例度δ=20%,积分时间分别为TI=1min、3min、5min、10min时,z(t)的过渡过程;
(3)控制器为比例积分微分控制,其比例度δ=10%,积分时间
控制系统仿真与CAD chapter 5
第5 章 Simulink 在系统仿真中的应用
薛定宇 著《控制系统计算机辅助设计—MATLAB 语言与应用》第二版,清华大学出版社 2006 CAI课件开发:鄂大志 、薛定宇控制系统计算机辅助设计-MATLAB语言与应用 (第二版) 东北大学信息学院
2015-3-4
主要内容Simulink 建模的基础知识 Simulink 建模与仿真 非线性系统分析与仿真 子系统与模块封装技术 M-函数、S-函数编写及其应用 本章要点小结 2015-3-4控制系统计算机辅助设计-MATLAB语言与应用 (第二版) 东北大学信息学院
5.1 Simulink 建模的基础知识Simulink 简介 Simulink 下常用模块简介 Simulink 下其他工具箱的模块组 2015-3-4控制系统计算机辅助设计-MATLAB语言与应用 (第二版) 东北大学信息学院
5.1.1
Simulink 简介
控制系统仿真研究的一种很常见的要求是通过计 算机得出系统在某信号驱动下的时间响应,从中得 出期望的结论。 对线性系统来说,可以按照第4章介绍的方法, 对于更复杂的系统来说,Simulink 环境就是解决这 样问题的理想工具,它提供了各种各样的模块