Matlab语言及应用模拟题目

模拟试题1、简述控制系统仿真的三要素。三要素：计算机仿真的要素包括系统、模型和计算机。其中系统为研究的对象；模型是对系统的抽象；计算机为工具与手段。2、矩阵操作与运算。（1）用MATLAB输入如下矩阵A：123456789，其输入形式为：A=[123;456;789]（2）利用logical函数命令对5阶魔方矩阵B，提取其第1、2和5行子矩阵C：B=magic(5);L=logical([11001]);C=B(L,:)（3）选择pi/100步距，在[0,]t区间取出点构成一向量。t=[0:0.1:pi]（4）已知1021A，1201B.给出两矩阵相乘和两2维数组相乘的运算结果。c=a.*bc=-1001c=a*bc=-12-25（5）已知方程123412412341234232836877225xxxxxxxxxxxxxxx，使用MATLAB求其解。(利用左除\运算或矩阵求逆函数inv)答：A=[2-312;1301;1-118;71-22]B=[8;6;7;5]C=inv(A)*B或D=A\B3、给出2种在同一图上绘制1sin()yx，2sin(0.5)yx的实现方法，其中[0,]x。并加上网格，考虑采用不同修饰以区别。（1）x=[0:pi/100:2*pi];y=sin(x);（1分）y1=sin(x-0.5);（1分）plot(x,y);（1分）holdon;（1分）plot(x,y1);（1分）holdoff;、（2）x=[0:pi/100:2*pi];y=sin(x);（1分）y1=sin(x-0.5);（1分）subplot(2,1,1);（1分）plot(x,y);（1分）subplot(2,1,2);plot(x,y1);（1分）4、用MATLAB的if结构计算分段函数2221112212xxyxxxxx的值。x=-3ifx1y=x^2elseifx=1&x2y=x^2-1elsey=x^2-2*x+1end5、用while循环和for循环分别实现如下运算10012ii.（1）（5分）s=0;i=1;whilei=100s=s+2*i;i=i+1;ends（2）（5分）s=0;fori=1:100s=s+2*i;ends6、控制系统模型建立与转换、结构图简化（1）用MATLAB表示如下系统模型：1432222325()23456(5)()(31)(6)(653)sGssssssGsssssss（2）系统的传递函数为212(5)()(11)(9)(2)sGssss，建立其零极点模型，并利用转换函数求取系统的传递函数多项式模型。（3）已知12241,4(2)sGGsss，分别求取各系统的传递函数，并在Simulink中输出各模型的单位阶跃响应曲线仿真结果。（1）（3分）num=[15];den=[12345];G1=tf(num,den)s=tf('s');G2=6*(s+5)/(s^2+3*s+1)^2/(s+6)/(s^3+6*s^2+5*s+3)（2）、（3分）k=12;z=[-5];p=[-11,-9,-2];G=zpk(z,p,k)k=12;z=[-5];p=[-11,-9,-2];G=zpk(z,p,k)%Gtf=zp2tf(G)[num,den]=zp2tf(z,p,k)Gtf=tf(num,den)（3）（4分）s=tf('s');G1=2/(s+4);G2=(4*s+1)/s/(s-2);Gs=series(G1,G2)Gp=parallel(G1,G2)Gf=feedback(G1,G2,-1)7、已知系统传递函数为225G(s)=s325s，(1)给出MATLAB绘制下图（系统t在5s内的阶跃响应曲线）的程序。num=25;den=[1325];sys=tf(num,den);t=[0:0.01:5];step(sys,t)（5分）（5分）(2)在图上标出系统的上升时间rt,峰值时间pt,超调量%.8、以下是MATLAB的绘制根轨迹函数帮助文档。根据文档，描述该函数的不同用法并说明其意义。RLOCUSEvansrootlocus.RLOCUS(SYS)computesandplotstherootlocusofthesingle-input,single-outputLTImodelSYS.Therootlocusplotisusedtoanalyzethenegativefeedbackloop+-----+----O-----|SYS|----+-----|+-----+||||+---+|+-------|K|----+andshowsthetrajectoriesoftheclosed-looppoleswhenthefeedbackgainKvariesfrom0toInf.RLOCUSautomaticallygeneratesasetofpositivegainvaluesthatproduceasmoothplot.RLOCUS(SYS,K)usesauser-specifiedvectorKofgainvalues.RLOCUS(SYS1,SYS2,...)drawstherootlociofmultipleLTImodelsSYS1,SYS2,...onasingleplot.Youcanspecifyacolor,linestyle,andmarkerforeachmodel,asinrlocus(sys1,'r',sys2,'y:',sys3,'gx').[R,K]=RLOCUS(SYS)orR=RLOCUS(SYS,K)returnsthematrixRofcomplexrootlocationsforthegainsK.RhasLENGTH(K)columnsanditsj-thcolumnliststheclosed-looprootsforthegainK(j).rlocus(G)绘制指定系统的根轨迹rlocus(G1,G2,...)绘制指定系统的根轨迹。多个系统绘于同一图上rlocus(G,k)绘制指定系统的根轨迹。K为给定增益向量[r,k]=rlocus(G)返回根轨迹参数。r为复根位置矩阵。r有length(k)列，每列对应增益的闭环根r=rlocus(G,k)返回指定增益k的根轨迹参数。r为复根位置矩阵。r有length(k)列，每列对应增益的闭环根9、单位反馈系统的开环传递函数为325()34Gssss。用MATLAB画出下图所示的系统对数幅频特性曲线和对数相频特性曲线。num=[5];den=[1340];sys=tf(num,den);2分bode(sys)3分grid（5分）