（计算机仿真技术）试题(含完好答案)_1.docx

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1、（计算机仿真技术）试题(含完好答案)当前位置：文档视界（计算机仿真技术）试题(含完好答案)（计算机仿真技术）试题(含完好答案)Ylabel(f(x)经过运行后得到的图像截图如下：运行后的最小值点minx=4.6，minf=-8337.86253、画出函数xexxfx5.2cos)(3.02-?=-在1，3区间的图形，并用编程求解该非线性方程0)(=xf的一个根，设初始点为20=x.解：x=1:0.02:3;x0=2;y=(x)(cos(x).2).*exp(-0.3*x)-2.5*abs(x);fplot(y,1,3);Xlabel(x)Ylabel(f(x)X1=fzero(cos(x).2

2、).*exp(-0.3*x)-2.5*abs(x),x0)运行后求得该方程的一个根为z=0.3256。4、已知非线性方程组如下，编程求方程组的解，设初始点为10.5-1.?=+=+-=+03352722yzzxxx当前位置：文档视界（计算机仿真技术）试题(含完好答案)（计算机仿真技术）试题(含完好答案)某控制系统的开环传递函数为：)105.0)(16()112.0)(15.1(6)(+=sssssSG，要求：编制一个完好的程序完成下面各小题的要求，所绘制的图形分别定义为四张图。1绘制出系统的阶跃信号响应曲线响应时间为s3002绘制出系统的脉冲信号响应曲线响应时间为s2003绘制出系统的斜坡信号

3、响应曲线响应时间为s1004绘制出系统的Bode图要求频率范围为221010-rad/sec解：由传递函数知，该传递函数是将其用零极点描绘法描绘的，将其化为用传递函数表述的形式为：sssssSG+=23205.63.0672.908.1)(，所以num=01.089.726,den=0.36.0510。%用传递函数编程求解num=01.089.726;den=0.36.0510;sys=tf(num,den);t1=0:0.1:30;figure(1)step(sys)%绘制出系统的阶跃信号响应曲线t2=0:0.1:20;figure(2)impulse(sys)%绘制出系统的脉冲信号响应曲线

4、t3=0:0.1:10;figure(3)ramp=t3;lsim(sys,ramp,t3);%绘制出系统的斜坡信号响应曲线figure(4)w=10(-2):102;bode(sys,w);%绘制出系统的Bode图当前位置：文档视界（计算机仿真技术）试题(含完好答案)（计算机仿真技术）试题(含完好答案)当前位置：文档视界（计算机仿真技术）试题(含完好答案)（计算机仿真技术）试题(含完好答案)解：%曲线拟合Curvefittingdisp(InputData-i;OutputData-k(i),eta(i),lambdaB(i):)x=0.065,0.098,0.147,0.187,0.243

5、,0.295,0.344,0.398,0.448,0.499;y1=2.37,2.32,2.23,2.15,2.05,1.96,1.87,1.78,1.69,1.59;y2=0.154,0.227,0.327,0.403,0.497,0.576,0.644,0.707,0.757,0.795;y3=26.775,26.845,27.147,27.549,28.052,28.389,28.645,28.756,28.645,28.243;figure(1)pf1=polyfit(x,y1,2)px1=polyval(pf1,x)plot(x,px1,k)gridxlabel(转速比i)ylabe

6、l(变矩比K)title(二阶多项式拟合k曲线)%pausefigure(2)pf2=polyfit(x,y2,3)px2=polyval(pf2,x)plot(x,px2,b)gridxlabel(转速比i)ylabel(效率eta)title(三阶多项式拟合eta曲线)%pausefigure(3)pf3=polyfit(x,y3,4)px3=polyval(pf3,x)plot(x,px3,-r)gridxlabel(转速比i)ylabel(泵轮转矩系数lambdaB)title(四阶多项式拟合lambdaB曲线)%figure(4)pf1=polyfit(x,y1,2)px1=poly

7、val(pf1,x)plot(x,y1,or,x,px1,k)gridxlabel(转速比i)ylabel(变矩比K)title(二阶多项式拟合k曲线)Legend(原始数据,拟合曲线)%将的原始特性参数数据点和二阶拟合曲线绘制在同一张图形中pausefigure(5)pf2=polyfit(x,y2,3)px2=polyval(pf2,x)plot(x,y2,*m,x,px2,b)gridxlabel(转速比i)ylabel(效率eta)title(三阶多项式拟合eta曲线)Legend(原始数据,拟合曲线,0)%将的原始特性参数数据点和三阶拟合曲线绘制在同一张图形中pausefigure(

8、6)pf3=polyfit(x,y3,4)px3=polyval(pf3,x)plot(x,y3,pk,x,px3,-r)gridxlabel(转速比i)ylabel(泵轮转矩系数lambdaB)title(四阶多项式拟合lambdaB曲线)Legend(原始数据,拟合曲线,0)%将的原始特性参数数据点和四阶拟合曲线绘制在同一张图形中y1=poly2str(pf1,x)%)(iK曲线的二阶拟合公式y2=poly2str(pf2,x)%)(i曲线的三阶拟合公式y3=poly2str(pf3,x)%)(iB曲线的四阶拟合公式运行后的结果如下：运行后的二阶，三阶，四阶拟合曲线函数为：y1=0.013

9、25x2-1.8035x+2.491y2=-0.12713x3-1.6598x2+2.4499x+0.0025474y3=106.7407x4-199.9852x3+95.8404x2-8.7272x+26.9754四、微分方程求解。25分本人选择确定一个三阶微分方程，本人设置初始条件，用ode45方法求微分方程的解。要求:例如：1)(8)(4)(2)(2233=+tydttdydttyddttyd，0)0(=y，1)0(=dtdy，0)0(22=dtyd1仿真时间t=30秒2结果绘制在一张图中，包括ty-曲线，一阶ty-曲线，二阶ty-曲线，三阶ty-曲线3用图例命令分别讲明四条曲线为“ty

10、-，“ty-，“ty-，“ty-4定义横坐标为“时间，纵坐标为“输出，图形标题名称为“微分方程的解解：系统方程为1)(8)(4)(2)(2233=+tydttdydttyddttyd,这是一个单变量三阶常微分方程。将上式写成一个一阶方程组的形式，这是函数ode45调用规定的格式。令：yy=)1()1()2(?=yyy)2()1()3(?=yyyy?-=?)2(4)3(2)1(81)3()2()3()2()1(yyyyyyyy函数文件程序：functionydot=myfun1(t,y)ydot=y(2);y(3);1-8*y(1)-2*y(3)-4*y(2);主文件程序：t=030;y0=0;

11、1;0;tt,yy=ode45(myfun1,t,y0);y=(1-yy(:,3)-2*yy(:,2)-4*yy(:,1)/8;plot(tt,y,r,tt,yy(:,1),k,tt,yy(:,2),-g,tt,yy(:,3),-.b);legend(y-t,y-t,y-t,y-t)title(微分方程的解)xlabel(时间)ylabel(输出)运行程序后输出图形如下：五、PID设计25分本人选定一个控制系统，例如：某单位负反应系统的开环传递函数为)20030(400)(2+=ssssG，设计一个PID控制器，使系统响应知足较快的上升时间和过渡经过时间、较小的超调量、静态误差尽可能小。方法要求：用ZieglerNichols方法对三个参数pK、iK、dK进行整定，并比拟PID控制前后的性能，性能的比拟要求编