⑵ 用MATLAB语言画出系统单位阶跃响应的波形。
10 对图中所示的质量—弹簧—阻尼机械系统,系统的动力学方程为:
my?cy?ky?ku,其中,m=5kg,k=2N/m,c=0.1N/m.s?1,建立其MATLAB状态空
???间模型,写出A、B、C、D阵,然后绘制其单位阶跃响应曲线。
yukmc
11求下面系统在阶跃信号为0.11(t)时系统的响应。
20
s4?8s3?36s2?40s?20
并求系统性能指标:稳态值、上升时间、调节时间、超调量
12 已知系统传递函数G(s)?1s2?0.2s?1.01,绘制系统阶跃响应曲线;绘出离
散化系统阶跃响应曲线,采样周期Ts?0.3s。
数值计算类题目
1 求解以下线性代数方程:
?102??x1??2??113??x???1? ???2?????312????x3????1??
2 已知矩阵
?218??013??1,B=?41?4 12 A=????????542???332??试分别求出A阵和B阵的秩、转置、行列式、逆矩阵以及特征值。
3 已知矩阵
?218??013??1,B=?41?4 12 A=????????542???332??在Command窗口中分别求出C=A2、D矩阵为A中每个元素平方组成的矩阵、
E矩阵为A阵乘以B阵、F矩阵为A阵和B阵数组乘积(即:对应元素分别相
乘的积构成的矩阵)。
i?1?34 求复数矩阵C??i?6?2
5?i3?i27??4i3?的转置C1与共轭转置C2。 ?i3?5 假设a、b、c和d的定义如下:
?10???1a?? ?; b??
?21??02??3?; ; d?5 c????1??2?分别写出下列表达式的运算结果。
(1) a*b (2) a*c (3) a.*d (4) a*d
6 求解由下面四个方程组成的方程组。
2x1?3x2?x3?2x4?8
x1?3x2?x4?6x1?x2?x3?8x4?77x1?x2?2x3?2x4?5
7 求解由下面四个方程组成的方程组。
2x1?3x2?x3?2x4?17
x1?3x2?x4?23x1?x2?x3?8x4?97x1?x2?2x3?2x4?51
8 已知某班的5名学生的三门课成绩列表如下:
学生序号 1 2 3 4 5 高等数学 78 89 64 73 68 外语 83 77 80 78 70 MATLAB语言 82 91 78 82 68
试写出有关命令,先分别找出三门课的最高分及其学生序号;然后找出三门课总分的最高分及其学生序号。
SIMULINK
建模分析题
1 某一单位负反馈控制系统,其开环传递函数为
G(s)?1 s(s?1)给它输入阶跃量为2的阶跃信号,试使用Simulink构造其闭环仿真模型,并且绘制其响应曲线。然后将已经建立的闭环控制系统封装成一个子系统。
2 典型的直流电动机双闭环调速系统的结构图如图所示,编写MATLAB程序(或利用SIMULINK工具),画出系统的单位阶跃响应曲线。
u(t)
0.212-11?0.01S1?0.17S0.085S0.11?0.01S1?0.15S0.051S701?0.0067S0.11?0.01S0.211?0.15S130Sy(t)--0.00441?0.01S3 双环调速的电流环系统的方框图模型为:
建立该系统的SIMULINK模型,然后在单位阶跃输入信号作用下对系统进行仿真。根据仿真结果计算超调量、上升时间、调节时间、稳态误差。
4 利用sisotool工具完成下面的题目: 系统开环传递函数为:
Ks(1?0.1s)(1?0.5s)绘制当K=5、30时系统的Bode图,并判断系统的稳定性;计算K=5、30时系统的幅值和相位裕度;绘制K=5、30时系统的Nyquist图;绘制K=5、30时系统的Nichols图。
5 已知二阶系统微分方程:.
G(s)????(1?y2)y??y?0 y?(0)?1 y(0)?0,y求在时间区间t=[0,20]内的微分方程的解。
6具有死区非线性特性的控制系统方框图如题下图所示。试绘制当输入信号
r(t)?A?1(t)和r(t)?A?1(t)?At?1(t)时系统响应曲线。
图形绘制题
1 绘制z=sin(x)*cos(y)的三维网格和三维曲面图,x,y变化范围均为[0,2π]。 2 用MATLAB语言绘制[-2π,2π]区间内sinθ、cosθ曲线,数据点间隔0.1弧度。要求分上下两个子图分别绘制sinθ、cosθ,并且sinθ用红色、实线,cosθ用兰色、虚线,对图形标题及横纵坐标轴进行标注(图形标题分别为sinθ、cosθ,横纵坐标轴分别为x,y)。
3 在[0 2π]范围内绘制二维曲线图y=sin(x)*cos(5x)。 4 在[0 2π]范围内绘制二维曲线图。 y=|1000sin(4x)|+1