计算机仿真技术真题精选.docx
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计算机仿真技术真题精选
[填空题]1什么叫柔性体？
一般在何种情况下须考虑机构中的柔性？
参考答案：
柔性体：
是相对于刚体的概念，它强调了可变形性，至于应力应变关系可以是线弹性，也可以是粘弹性或者弹塑料等。
柔性体包括了弹性体。
有一部分机构，构件的刚度降低弹性增加情况下，需在运动过程中对“柔性”加以考虑。
[填空题]2ADAMS生成柔性体的方法有哪两种（具体介绍两种方法的步骤）？
参考答案：
A.DAMS生成柔性体的方法：
1、在adams软件中直接创建柔性体，选择Build/FlexibleBodies/....
2、应用三维绘图软件绘制实体模型，然后在有限元分析软件ANSYS中打开实体模型文件进行划分网格，保存后生成mnf文件，最后将mnf文件导入ADAMS中。
[填空题]3什么是仿真？
它所遵循的基本原则是什么？
参考答案：
仿真是建立在控制理论、相似理论、信息处理技术和计算机技术等理论基础之上的，以计算机和其他专用物理效应设备为工具，利用系统模型对真实或假想的系统进行试验，并借助专家经验知识、统计数据和信息资料对试验结果进行分析和研究，进而做出决策的一门综合性的试验性科学。
它所遵循的基本原则是相似原理。
[填空题]4在DiscreateFlexibleLink对话框中，Segments代表什么？
它的取值大小对柔性杆的创建有怎样的影响？
参考答案：
Segments代表柔性杆组成单元，segments的取值大小决定柔性杆的柔性。
[填空题]5借助于有限元软件创建柔性构件（采用ADAMS/Flex方法）与直接应用ADAMS软件创建柔性构件（采用DiscreteFlexibleLink法）的区别是什么？
参考答案：
直接应用ADAMS软件创建柔性构件（采用DiscreteFlexibleLink法）只能创建简单柔性体，借助于有限元软件创建柔性构件（采用ADAMS/Flex方法）可以考虑比较复杂柔性体的弹性，在ADAMS/View中创建出复杂柔性体，进而有效提高机械系统的仿真精度。
[填空题]6仿真的分类有几种？
为什么？
参考答案：
依据相似原理来分：
物理仿真、数学仿真和混合仿真。
物理仿真：
就是应用几何相似原理，制作一个与实际系统相似但几何尺寸较小或较大的物理模型（例如飞机模型放在气流场相似的风洞中）进行实验研究。
数学仿真：
就是应用数学相似原理，构成数学模型在计算机上进行研究。
它由软硬件仿真环境、动画、图形显示、输出打印设备等组成。
混合仿真又称数学物理仿真，它是为了提高仿真的可信度或者针对一些难以建模的实体，在系统研究中往往把数学仿真、物理仿真和实体结合起来组成一个复杂的仿真系统，这种在仿真环节中有部分实物介入的混合仿真也称为半实物仿真或者半物理仿真。
[填空题]7定制用户对话框的作用是什么？
参考答案：
定制用户对话框的作用：
将用户化定制的有关命令统一放在定制的用户菜单，方便用户调用。
[填空题]8定制用户菜单的作用是什么？
参考答案：
定制用户菜单栏的作用：
将用户化定制的有关命令统一放在定制的用户菜单，方便用户调用。
[填空题]9比较物理仿真和数学仿真的优缺点。
参考答案：
在仿真研究中，数学仿真只要有一台数学仿真设备（如计算机等），就可以对不同的控制系统进行仿真实验和研究，而且，进行一次仿真实验研究的准备工作也比较简单，主要是受控系统的建模、控制方式的确立和计算机编程。
数学仿真实验所需的时间比物理仿真大大缩短，实验数据的处理也比物理仿真简单的多。
与数学仿真相比，物理仿真总是有实物介入，效果直观逼真，精度高，可信度高，具有实时性与在线性的特点；但其需要进行大量的设备制造、安装、接线及调试工作，结构复杂，造价较高，耗时过长，灵活性差，改变参数困难，模型难以重用，通用性不强。
[填空题]10使用宏命令的优点是什么？
参考答案：
使用宏命令的优点：
1、提示作用；
2、宏可以减少所需要的键位，加快反应速度；
3、让复杂的问题简单化；
[填空题]11简述计算机仿真的过程。
参考答案：
第一步：
根据仿真目的确定仿真方案根据仿真目的确定相应的仿真结构和方法，规定仿真的边界条件与约束条件。
第二步：
建立系统的数学模型对于简单的系统，可以通过某些基本定律来建立数学模型。
而对于复杂的系统，则必须利用实验方法通过系统辩识技术来建立数学模型。
数学模型是系统仿真的依据，所以，数学模型的准确性是十分重要。
第三步：
建立仿真模型即通过一定算法对原系统的数学模型进行离散化处理，就连续系统言，就是建立相应的差分方程。
第四步：
编制仿真程序对于非实时仿真，可用一般高级语言或仿真语言。
对于快速的实时仿真，往往需要用汇编语言。
第五步：
进行仿真实验并输出仿真结果通过实验对仿真系统模型及程序进行校验和修改，然后按系统仿真的要求输出仿真结果。
[填空题]12系统模型的表达形式一般分为（）和（）两类。
参考答案：
物理模型；数学模型
[填空题]13对于矩阵A=[12；34]，MATLAB以下四条命令：
A.^（
0.5）；A^（
0.5）；
sqrt（A）；sqrtm（A）所得结果相同吗？
它们中哪个结果是复数矩阵，为什么？
参考答案：
A.^（
0.5）=[
1.00001.4142；
1.7321
2.0000]；
A^（
0.5）=[
0.5537+
0.4644i0.8070-
0.2124i；
1.2104-
0.3186i
1.7641+
0.1458i]；
sqrt（A）=[
1.00001.4142；
1.73212.0000]；
sqrtm（A）=[
0.5537+
0.4644i0.8070-
0.2124i；
1.2104-
0.3186i
1.7641+
0.1458i]；其中，“
A.^（
0.5）表示向量的乘方，”
“A^（
0.5）表示矩阵的乘方，”
“sqrt（A）”只定义在矩阵的单个元素上，即分别对矩阵的每个元素进行运算，“sqrtm（A）表示对矩阵（方阵）的超越函数进行运算。
[填空题]14化系统结构图为状态方程的转换方法有（）、（）和（）等方法。
参考答案：
级联法；串联法；并联法[填空题]15计算机仿真的三个基本活动是（）、（）、（）。
参考答案：
系统建模；仿真建模；仿真实验
[填空题]16产生随机变量的常用方法有（）、（）、（）和（）。
参考答案：
反变换法；组合法；卷积法；接受——拒绝法
[填空题]17根据模型不同可以把控制系统仿真分为（）、（）、（）。
参考答案：
物理仿真；数字仿真；半实物仿真
[填空题]18系统是由（）、（）、（）的若干部分（要素）结合在一起形成的具有特定功能和运动规律的有机整体。
参考答案：
相互联系；相互制约；相互依存
[填空题]19离散相似法采样周期的选择应该满足（）。
参考答案：
香农定理（采用定理）
[填空题]20相似的常用方法有（）、（）、（）、（）。
参考答案：
模式；模糊；组合；坐标变换
[填空题]21仿真误差主要包括（）、（）。
参考答案：
截断误差；舍入误差更多内容请访问《睦霖题库》微信公众号
[填空题]22系统仿真实质上包括（）、（）、（）三个基本要素。
参考答案：
系统；系统模型；计算机
[填空题]23串联校正主要包括（）、（）、（）。
参考答案：
串联超前校正；串联滞后校正；串联超前－滞后校正
[填空题]24离散系统
参考答案：
一个系统的状态如果随着时间成间断或突然的改变，则称该系统为离散系统
[填空题]
25已知某采样控制系统的脉冲传递函数为，则系统
的差分方程为（）
参考答案：
y（k）=3y（k-2）-6y（k-3）+4u（k-2）+2u（k-3）。
[填空题]26系统仿真
参考答案：
系统仿真是利用相似理论、控制理论、计算技术等理论和技术，通过综合性的模型实验来揭示原理的本质和运动规律的科学方法。
[填空题]
27已知系统的状态方程为或否），其特征值为，则该系统是否稳定（）
（填是
参考答案：
是；
[填空题]28系统仿真一般分为哪几类？
参考答案：
1）根据被研究系统的特征可以分为连续系统仿真和离散系统仿真两大类。
2）按仿真实验中所取的时间标尺τ（模型时间）与自然时间的时间标尺（原型时间）T之间的比例关系可以将仿真分为实时仿真和非实时仿真两大类。
3）按照参与仿真的模型种类不同，将系统分为物理仿真、数学仿真和物理—数学仿真。
[填空题]29简述龙格－库塔法的基本思想。
参考答案：
龙格－库塔法基本思想：
用几个点上的函数值的线性组合来代替泰勒展开式中各阶导数，然后按泰勒级数展开确定其中的系数，这样既可以避免计算高阶导数，又能提高积分的精度及截断误差阶数。
[填空题]30离散事件仿真研究的一般步骤是什么？
参考答案：
1）系统建模及模型改进2）确定仿真算法3）建立仿真模型4）设计仿真程序，运行仿真程序，仿真模型的检验与改进5）仿真结果输出处理6）仿真分析
[填空题]31简述串联超前校正的基本步骤。
参考答案：
（1）根据性能指标确定系统开环增益k；
（2）根据系统开环增益k，画出未校正系统的bode图，并求出其相位裕量r0和幅值裕量kg；
[填空题]32连续系统的数学模型有哪几种描述形式？
参考答案：
微分方程、传递函数、状态方程、结构图
[填空题]
33已知系统传递函数方法求解系统差分方程，采样周期T=
0.1
参考答案：
[填空题]
34非线性时变系统的微分方程为
试写出系统
的状态方程。
参考答案：
首先需要明确的是，这里的u（t）不是系统的输入函数，它同x
（t）一样是系统的状态变量。
取系统的状态变量为：
则系统的状态方程为：
[填空题]35试证明双线性变换离散法不改变系统稳定性。
参考答案：
[填空题]36设随机变量x是[a，b]上均匀分布的随机变量，即
试用反变换方法产生x。
参考答案：
由f（x）得到的x的分布函数[填空题]37已知系统结构图如下，试采用四阶龙格－库塔法求系统输出响应。
参考答案：
程序清单如下：
r=2；
[numo，deno]=series（[1，1]，[1，4]，4，[1，3，2]）；
[numc，denc]=cloop（numo，deno）；
[A，B，C，D]=tf2ss（numc，denc）；
Tf=input（‘仿真时间Tf=’）；
h=input（‘计算步长h=’）；
X=zeros（size（A，1），1）；
y=0；t=0；
fori=1：
Tf/hK1=A*X+B*r；
K2=A*（X+h*K1/2）+B*r；
K3=A*（X+h*K2/2）+B*r；
K4=A*（X+h*K3）+B*r；
X=X+h*（K1+2*K2+2*K3+K4）/6；
y=[y，C*X]；t=[t，t（i）+h]；
endplot（t，y）；
[填空题]38仿真是指用（）代替（）进行实验和研究。
参考答案：
模型；实际系统[填空题]39已知采样系统的结构图如下：
试利用采样控制系统的数字仿真方法，求当采样周期T=
0.1s，且初始状态为零时，离散系统的单位阶跃响应。
参考答案：
程序清单如下：
clearts=
0.1；
[num，den]=c2dm（1，[1，3，2]，ts，’zoh’）；
u_1=0；u_2=0；y_1=0；y_2=0；
e_1=0；e_2=0；r=1；
kp=input（‘kp=’）；
ki=input（‘ki=’）；
kd=input（‘kd=’）；
E=input（‘E=’）；
fork=1：
200t（k）=k*ts；
e（k）=r-y_1；
u（k）=u_1+kp*（e（k）-e_1）+ki*e（k）+kd*（e（k）-2*e_1+e_2）；
y（k）=-den
（2）*y_1-den
（3）*y_2+num
（1）*u（k）+num
（2）*u_1+num
（3）*u_2；
u_2=u_1；u_1=u（k）；
e_2=e_1；e_1=e（k）；
y_2=y_1；y_1=y（k）；
endplot（t，y）
[填空题]40为使仿真的结果被证实是真实可靠的，也就是结果是可信的，仿真所遵循的基本原则是相似原理：
（）、（）和（）。
参考答案：
几何相似；环境相似；性能相似
[填空题]41简述计算机仿真的基本步骤。
参考答案：
（1）根据仿真目的确定仿真方案；
（2）建立系统的数学模型；
（3）选择合适仿真方法，建立仿真模型；
（4）编写仿真程序并进行程序调试；
（5）进行仿真实验；
（6）仿真结果分析。
[填空题]42按照仿真实验时间标尺τ与实际系统的时间标尺t比例来分类，将（）的仿真称为实时仿真，而τ/t≠1的仿真为非实时仿真。
一般有（）介入的半实物仿真属于实时仿真，而纯计算机仿真为非实时仿真。
参考答案：
τ/t=1；实物
[填空题]43试比较数值积分法与离散相似法的区别。
参考答案：
数值积分法：
比较成熟，精度较高，计算公式复杂，计算量大，适合离线仿真；离散相似法：
计算公式简单，计算量小，速度快，精度较数值积分法低，适合在线仿真。
[填空题]44各种数值积分法的截断误差与积分方法的（）和（）有关。
是由于计算机的字长是有限制的，计算只能限制在有限位数内，因而产生了舍入误差。
参考答案：
阶次；步长
[填空题]45已知系统结构图如下图所示，
1、2、3、4、5为典型环节，a为常数，试写出其连接矩阵
W、W0、Wc
参考答案：
[填空题]46对于一个稳定的微分方程，经过转换得到的差分方程的计算结果（）是稳定的，不同的数值积分方法的计算稳定性（）相同。
参考答案：
不一定；也不
[填空题]
47已知系统状态空间表达式为，计
算步长h=
0.1，输入信号u=1（t0）试采用欧拉法，四阶龙格－库塔法计算th
时对应的y值。
参考答案：
[填空题]48按环节离散化就是将系统分成若干个环节，在每个环节的入口处加一个虚拟的（），并立即跟一个信号重构过程（加（）），以便使信号恢复为（）形式，这时系统实际上已成为一个（）系统。
当采样周期足够小时，这个采样系统就近似等价于原（）系统。
参考答案：
采样开关；保持器；连续；采样；连续
[填空题]49已知系统传递函数差分方程，计算步长h＝
0.1s
参考答案：
，试采用双线性变换法求解系统
[填空题]
50已知系统传递函数为型，对角型动态方程。
，试求可控标准型，可观测标准
参考答案：
[填空题]
51已知系统传递函数态变量图。
参考答案：
，试求约当型动态方程，并画出状[填空题]
52已知系统矩阵
参考答案：
，至少用两种方法求状态转移矩阵。
[填空题]53已知连续系统的动态方程为周期T=1s，试求离散化动态方程。
参考答案：
设采样
[填空题]54简述系统仿真的特点
参考答案：
1仿真的实验性质仿真基本上是一种通过实验来研究系统的综合实验技术，具有一般实验的性质。
不论是利用仿真技术进行系统分析还是设计，都必须通过一系统实验来完成。
所建立的仿真模型应具有实验的性质，即模型与原型的功能及参数之间应有相似性和对应性2数字仿真与解析法解析法是应用数学推导、演绎去求解数学模型的方法，而数字仿真是通过计算机在数学模型上进行一系列实验来研究问题的方法。
解析法求解问题得出对问题的通解，而数字仿真的每一次运行只能给出在特定条件的数值解（特解）。
用解析法所能求解的问题是有限的，而仿真适应范围广。
3数字仿真与数值求解。
数字仿真是指建立系统的数学模型并在计算机上运行和分析的整个过程；数值求解则是仿真所采用的在计算机上求解数学模型的方法。
[填空题]55设系统状态方程为b。
参考答案：
，并设系统状态可控，试求a，[填空题]56分别阐述函数ss（）、tf（）和zpk（）的功能
参考答案：
ss（）的功能：
生成或将其它模型转换为状态空间模型tf（）的功能：
生成或将其它模型转换为传递函数模型zpk（）的功能：
生成或将其它模型转换为零极点增益模型
[判断题]
57、计算机仿真的三要素为系统、模型和计算机。
参考答案：
对
[填空题]58写出sys1=ss（sys）的运行结果。
参考答案：
[判断题]
59、在MATLAB中，变量名区分字母的大小写，但是MATLAB提供的标准函数名以及命令名必须用小写字母。
参考答案：
错
[判断题]
60、MATLAB中运算符号前带有小点表示执行元素对元素的运算。
参考答案：
对
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