2009级系统仿真A卷.docVIP

湘潭大学2012年上学期2009《系统仿真》课程考试试卷 （A卷） 适用年级专业2009本部自动化、2009兴湘自动化 考试方式开卷 考试时间 120 分钟 学院 专业 班级 学号 姓名 题 号 一 二 三 四 五 总分 阅卷 教师 得 分 ……………………………………………………………………………………………………………… 得 分 一、填空（每小题2 分，共20分） 1 （ ）控制理论主要以拉氏变换和（ ）变换为数学工具。 2 （ ）控制理论以线性代数为数学工具，用（ ）方程描述系统内部的动力学性能。 3 （ ）年，美国的（ ）公司开发了MATLAB，其意思是矩阵实验室。 4 MATLAB里除了直接在命令行输入命令的方式来进行计算外，还有两种方式可用，即（ ）文件和（ ）函数。 5 一般的，一个n阶连续单输入单输出线性动态系统用微分方程可表示成（ ）。 6 设有线性系统微分方程为：，已知y(t)和u(t)以及它们的各阶导数之初值均为零它可以转换成的传递函数为（ ）。 7在MATLAB中，将连续系统化为离散系统的命令是（ ），其使用格式是（ ）。 8 在MATLAB中，将状态空间模型转换为传递函数方程模型的命令是（ ），其格式为（ ）。 9 线性连续系统的传递函数矩阵一般表示为：（ ）。 10 在MATLAB中，求解李亚普洛夫方程的命令是（ ），其格式为（ ）。 得 分 二、简答（每小题6分，共30分） 1 试列举MATLAB中的step命令的四种格式，并简要说明该命令的功能和每一种格式中各参数的意义。 2 试列举MATLAB中的initial命令的三种格式，并简要说明该命令的功能和每一种格式中各参数的意义。 3试列举MATLAB中的cloop命令的三种格式，并简要说明该命令的功能和每一种格式中各参数的意义。 4试列举MATLAB中的lsim命令的三种格式，并简要说明该命令的功能和每一种格式中各参数的意义。 5 试列举MATLAB中的rlocus命令的两种格式，并简要说明该命令的功能和每一种格式中各参数的意义。 得 分 三、编程（第1小题5分，其余每小题10分，共25分） 1 已知双输入系统的状态空间方程为：，若要求将闭环系统的极点配置在，请用MATLAB语言编写程序，求系统的反馈阵K。 2 已知时间向量t从0到20秒，每两点的间隔为0.05秒，请用MATLAB语言编写m文件，在同一个图形窗口中绘制exp（t）和10sin（t）+t！这两个函数的图形。 3 请用四阶龙格-库塔算法，应用MATLAB语言编写一个程序，计算由状态空间方程dx/dt=Ax+Bu表示的线性系统的单位阶跃相应。 得 分 四、已知系统的状态空间方程为：，试用下列Simulink模块组合成该系统的Simulink仿真模型，并写出K1，K2，K3的值各应为多少（不能直接连线，要自己把模块画下来组合后再连线）。（10分） 得 分 五 请为下列程序每句都写出注释，然后说明这个程序执行了一个什么算法，写出这个算法的公式（15分）。 function [x]=simpsim(A,B,r) Tf=input(Input the simulation time Tf=); h=input(Input the step h=); ling=zeros(1,(length(A(1,:))+length(B(1,:)))); A=[A,B;ling]; A1=A; A2=A*A; A3=A2*A; A4=A3*A; I=eye(length(A(:,1)),length(A(1,:))); x=zeros(length(A(1,:)),Tf/h); for i=1:1:length(x(1,:)) x(length(A(:,1)),i)=r; end for i=2:1:Tf/h x(:,i)=(I+A*h+A2*