《計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與cad》習(xí)題答案

1、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與CAD——基于MATLAB的控制系統(tǒng)（第3版）1第0章緒論緒論01什么是仿真？它所遵循的基本原則是什么？答：仿真是建立在控制理論、相似理論、信息處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等理論基礎(chǔ)之上的，以計(jì)算機(jī)和其他專用物理效應(yīng)設(shè)備為工具，利用系統(tǒng)模型對真實(shí)或假想的系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)，并借助專家經(jīng)驗(yàn)知識、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和信息資料對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和研究，進(jìn)而做出決策的一門綜合性的試驗(yàn)性科學(xué)。它所遵循的基本原則是相似原理。02仿真的分類有幾種？為什么？答

2、：依據(jù)相似原理來分：物理仿真、數(shù)學(xué)仿真和混合仿真。物理仿真：就是應(yīng)用幾何相似原理，制作一個(gè)與實(shí)際系統(tǒng)相似但幾何尺寸較小或較大的物理模型（例如飛機(jī)模型放在氣流場相似的風(fēng)洞中）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。數(shù)學(xué)仿真：就是應(yīng)用數(shù)學(xué)相似原理，構(gòu)成數(shù)學(xué)模型在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行研究。它由軟硬件仿真環(huán)境、動畫、圖形顯示、輸出打印設(shè)備等組成?；旌戏抡嬗址Q數(shù)學(xué)物理仿真，它是為了提高仿真的可信度或者針對一些難以建模的實(shí)體，在系統(tǒng)研究中往往把數(shù)學(xué)仿真、物理仿真和實(shí)體結(jié)合起來組成一

3、個(gè)復(fù)雜的仿真系統(tǒng)，這種在仿真環(huán)節(jié)中有部分實(shí)物介入的混合仿真也稱為半實(shí)物仿真或者半物理仿真。03比較物理仿真和數(shù)學(xué)仿真的優(yōu)缺點(diǎn)。答：在仿真研究中，數(shù)學(xué)仿真只要有一臺數(shù)學(xué)仿真設(shè)備（如計(jì)算機(jī)等），就可以對不同的控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)和研究，而且，進(jìn)行一次仿真實(shí)驗(yàn)研究的準(zhǔn)備工作也比較簡單，主要是受控系統(tǒng)的建模、控制方式的確立和計(jì)算機(jī)編程。數(shù)學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)所需的時(shí)間比物理仿真大大縮短，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理也比物理仿真簡單的多。與數(shù)學(xué)仿真相比，物理仿真總是有實(shí)

4、物介入，效果直觀逼真，精度高，可信度高，具有實(shí)時(shí)性與在線性的特點(diǎn)；但其需要進(jìn)行大量的設(shè)備制造、安裝、接線及調(diào)試工作，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)較高，耗時(shí)過長，靈活性差，改變參數(shù)困難，模型難以重用，通用性不強(qiáng)。04簡述計(jì)算機(jī)仿真的過程。答：第一步：根據(jù)仿真目的確定仿真方案根據(jù)仿真目的確定相應(yīng)的仿真結(jié)構(gòu)和方法，規(guī)定仿真的邊界條件與約束條件。第二步：建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型對于簡單的系統(tǒng)，可以通過某些基本定律來建立數(shù)學(xué)模型。而對于復(fù)雜的系統(tǒng)，則必須利用實(shí)驗(yàn)方法

5、通過系統(tǒng)辯識技術(shù)來建立數(shù)學(xué)模型。數(shù)學(xué)模型是系統(tǒng)仿真的依據(jù)，所以，數(shù)學(xué)模型的準(zhǔn)確性是十分重要。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與CAD——基于MATLAB的控制系統(tǒng)（第3版）3第1章仿真軟件仿真軟件——MATLAB11對于矩陣A=[1234]，MATLAB以下四條命令：A.^(0.5)；A^(0.5)；sqrt(A)；sqrtm(A)所得結(jié)果相同嗎？它們中哪個(gè)結(jié)果是復(fù)數(shù)矩陣，為什么？答：A.^(0.5)=[1.00001.41421.73212.0000]

6、；A^(0.5)=[0.55370.4644i0.80700.2124i1.21040.3186i1.76410.1458i]；sqrt(A)=[1.00001.41421.73212.0000]；sqrtm(A)=[0.55370.4644i0.80700.2124i1.21040.3186i1.76410.1458i]；其中，“A.^(0.5)”表示向量的乘方，“A^(0.5)”表示矩陣的乘方，“sqrt(A)”只定義在矩陣的單個(gè)元

7、素上，即分別對矩陣的每個(gè)元素進(jìn)行運(yùn)算，“sqrtm(A)”表示對矩陣（方陣）的超越函數(shù)進(jìn)行運(yùn)算。14求二元函數(shù)方程組：sin(xy)=0cos(xy)=0的解。答：[xy]=solve(sin(xy)=0cos(xy)=0xy)x=14pi14piy=14pi14pi15求函數(shù)y(t)=exp(t)|sin[cost]|的最大值（0f=(1)exp((abs(x)))abs(sin(cos(abs(x))))x=fminsearch(f