电子信息科学与技术11级系统建模与仿真期末考试试卷
(2014年12月)
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小题的题号；作答要给出程序代码、仿真结果；为了节约纸张环保，请缩小贴图、合理排版、双面打印。
1. （30分）已知系统的传递函数模型为：
4)
3)(s s 2)s 2)(+++=（（s G （1）利用zp2ss()函数将该传递函数模型转化为状态空间模型；（5分）
（2） 假设系统的输入为t e -：
①利用状态空间模型，假设状态的初始条件为[1 ;2]，t=0:0.1:4，求在 t e -输入下的状态响应、输出响应（利用subplot()函数将仿真曲线作在同一个窗口
中）。（5分）
②利用laplace()函数求t e -的拉普拉斯变换；（5分）
③利用拉普拉斯反变换函数ilaplace()求系统输出的解析解，并根据此解析解仿真t=0:0.1:6系统输出响应；（5分）
④利用lsim()函数仿真t=0:0.1:6系统输出响应。（5分）
⑤假设系统的脉冲响应为 ，利用 仿真t=0:0.1:6系统输出
响应。（5分）
解：
(1):
[A,B,C,D]=zp2ss(-2,[-3,-4],2)
A =
-7.0000 -3.4641
3.4641 0
B =
1
C =
2.0000 1.1547
D =
(2):
)(t h )(*)()(t u t h t y =
①:
clc,clear;
[A,B,C,D]=zp2ss(-2,[-3,-4],2); G=ss(A,B,C,D);
t=0:0.1:4;
u=exp(-t);
[y,x]=lsim(G,u,t,[1:2]); subplot(2,1,1);
plot(x,t);
subplot(2,1,2);
plot(y,t);
②
clc,clear;
syms t;
f=exp(-t);
F=laplace(f);
pretty(simple(F))
1
-----
s + 1
③
clc,clear;
syms s;
f=exp(-s);
F=laplace(f);
H=2*(s+2)/((s+3)*(s+4));
pretty(simple(ilaplace(F*H)))
2 4
-------- - --------
exp(3 t) exp(4 t)
- -------------------
t + 1
clc,clear;
t=0:0.1:6;
y=-((2./exp(3.*t)-4./exp(4.*t)))./(t+1); plot(t,y);
④
clc,clear;
[A,B,C,D]=zp2ss(-2,[-3,-4],2);
G=ss(A,B,C,D);
t=0:0.1:6;
u=exp(-t);
lsim(G,u,t);
⑤
2. （30分）假设系统的框图为：
其中k 为系统的增益，用状态空间表示的系统G1、G2分别为：
（1）求系统的开环传递函数；（5分）
（2）绘制开环传递函数的根轨迹，并利用根轨迹确定闭环系统稳定的k 的范围 ;
（5分）
（3）假设系统G1、G2的初始值均为0，分别取k=0.3、k=0.4，在t=0时刻加上
阶跃为1的输入，利用simulink 仿真系统的输出响应(t=0-100)；（10分）
(4) 假设系统G1、G2的初始值均为0，分别取k=0.3、k=0.4，在t=0时刻加上
阶跃为1的输入，利用step( )仿真系统的输出响应(t=0-100)。（10分）
解：
(1)
clc,clear;
a1=[-1 -2; 4 -2];
b1=[2; 1];
c1=[1 2];
[]?????+=??????+??????---=11111121122421:1u x y u x x G []?????-=??????-+??????--=2222242115111:2x y u x x G
d1=[1];
a2=[1 -1; 1 -5];
b2=[-1; 1];
c2=[-2 4];
d2=[0];
[num1, den1]=ss2tf(a1, b1, c1, d1); [num2, den2]=ss2tf(a2, b2, c2, d2);
G1=tf(num1, den1);
G2=tf(num2, den2);
G=G1*G2
Transfer function:
6 s^3 + 46 s^2 + 208 s + 120
-------------------------------- s^4 + 7 s^3 + 18 s^2 + 28 s – 40
(2)
clc,clear;
a1=[-1 -2; 4 -2];
b1=[2; 1];
c1=[1 2];
d1=[1];
a2=[1 -1; 1 -5];
b2=[-1; 1];
c2=[-2 4];
d2=[0];
[num1, den1]=ss2tf(a1, b1, c1, d1); [num2, den2]=ss2tf(a2, b2, c2, d2);
G1=tf(num1, den1);
G2=tf(num2, den2);
G=G1*G2;
rlocus(G);
sgrid
从图上可得k的范围为：0.33-inf;
(3)
(4)
clc,clear;
a1=[-1 -2; 4 -2];
b1=[2; 1];
c1=[1 2];
d1=[1];
a2=[1 -1; 1 -5];
b2=[-1; 1];
c2=[-2 4];
d2=[0];
[num1, den1]=ss2tf(a1, b1, c1, d1); [num2, den2]=ss2tf(a2, b2, c2, d2); G1=tf(num1, den1);
G2=tf(num2, den2);
G=G1*G2;
T=tf(0.3,1);
GG=feedback(G,T,-1);
step(GG,100)
clc,clear;
a1=[-1 -2; 4 -2];
b1=[2; 1];
c1=[1 2];
d1=[1];
a2=[1 -1; 1 -5];
b2=[-1; 1];
c2=[-2 4];
d2=[0];
[num1, den1]=ss2tf(a1, b1, c1, d1); [num2, den2]=ss2tf(a2, b2, c2, d2); G1=tf(num1, den1);
G2=tf(num2, den2);
G=G1*G2;
T=tf(0.4,1);
系统建模与仿真习题二 1. 考虑如图所示的典型反馈控制系统框图 (1)假设各个子传递函数模型为 66.031.05 .02)(232++-+=s s s s s G ，s s s G c 610)(+=，2 1)(+=s s H 分别用feedback （）函数以及G*Gc/(1+G*Gc*H)（要最小实现）方法求该系统的传递函数模型。 (2) 假设系统的受控对象模型为s e s s s G 23 )1(12 )(-+=，控制器模型为 s s s G c 32)(+=，并假设系统是单位负反馈，分别用feedback （）函数以及G*Gc/(1+G*Gc*H)（要最小实现）方法能求出该系统的传递函数模型？如果不能，请近似该模型。 2. 假定系统为： )(0001)(111000100001024269)(t u t x t x ????? ???????+????????????----= [])(2110)(t x t y = 请检查该系统是否为最小实现，如果不是最小实现，请从传递函数的角度解释该模型为何不是最小实现，并求其最小实现。 3. 双输入双输出系统的状态方程：
)(20201000)()(20224264)(75.025.075.125 .1125.15.025.025.025.125.425.25.025.1525.2)(t x t y t u t x t x ??????=????? ???????+????????????------------= （1）试将该模型输入到MATLAB 空间，并求出该模型相应的传递函数矩阵。 （2）将该状态空间模型转化为零极点增益模型，确定该系统是否为最小实现模型。如果不是，请将该模型的传递函数实现最小实现。 （3）若选择采样周期为s T 1.0=，求出离散后的状态方程模型和传递函数模型。 （4）对离散的状态空间模型进行连续变化，测试一下能否变回到原来的系统。 4. 假设系统的传递函数模型为： 222 )(2+++=s s s s G 系统状态的初始值为?? ????-21，假设系统的输入为t e t u 2)(-=。 （1）将该传递函数模型转化为状态空间模型。 （2）利用公式 ?--+=t t t A t t A d Bu e t x e t x 0 0)()()()(0)(τττ求解],0[t 的状态以及系统输出的解析解。 （3）根据上述的解析解作出s ]10,0[时间区间的状态以及系统输出曲线。 （4）采用lsim 函数方法直接作出s ]10,0[时间区间的状态以及系统输出曲线，并与（3）的结果作比较。 5. 已知矩阵 ???? ??????----=212332110A （1）取1:1.0:0=t ，利用expm(At)函数绘制求A 的状态转移矩阵，看运行的速度如何？ （2）采用以下程序绘制A 的状态转移矩阵的曲线，看运行的速度如何？ clc;clear; A=[0 1 -1;-2 -3 3;2 1 -2]; t=0:0.1:2; Nt=length(t);
《系统分析与设计》复习题 一．选择题： 1.面向对象的特点主要概括为（C ）。 A. 可分解性、可组合性、可分类性 B. 继承性、封装性、 多态性 C. 抽象性、继承性、封装性、多态性 D. 封装性、易维护性、 可扩展性、可重用性 2.信息按照（ C ）可以分为战略信息、战术信息和作业信息。 A. 应用领域 B. 加工顺序 C. 管理的层次 D. 反映形式 3.按照处理的对象，可把组织的信息系统分为（B ）和管理 信息系统两大类。 A. 电子数据处理系统 B. 作业信息系统 C. 决策支持系统 D. 情报处理系统 4.在开发一个企业管理信息系统时，首先要进行用户调查，调查 中收集的主要信息包括（ D ）。 A. 管理目标、人力资源、业务流程和数据流程信息 B. 组织结构、功能体系、业务流程和数据流程信息 C. 企业性质、客户资源、业务流程和数据流程信息 D. 管理目标、功能体系、业务流程和数据流程信息 5.系统流程图也称为业务流程图，它表达的是（B ）。 A. 数据在系统各部件间的流动情况 B. 对数据进行加工
处理的控制过程 C. 逻辑数据流图 D. 白盒子形式的组成系统 的每个部件 6.一般子系统的划分是在系统（ C ）阶段，根据对系统的功 能/数据分析的结果提出的。 A. 需求分析 B. 逻辑阶段 C. 总体设计 D. 详细设计 7.信息系统流程图是以新系统的（ D ）为基础绘制的。 A. E-R图 B. 管理功能图 C. 业务流程图 D. 数据流图 8.在关系规范化过程中，一般来讲，满足（C ）的关系即可 满足信息处理的要求，就可以认为是比较规范的关系。 A. 第一范式 B. 第二范式 C. 第三范式 D. BC范式 9.信息系统开发的结构化方法的一个主要原则是（ A ）。 A. 自顶向下原则 B. 自底向上原则 C. 分步实施原则 D. 重点突破原则 10.用户开发应用系统的主要手段是（ A ）。 A. 生命周期法 B. 原型法 C. 第四代语言 D. 面向对象 方法 11.系统规划的主要任务包括（ A ）。 A. 明确组织的信息需求、制定系统总体结构方案 B. 对系统进行经济、技术和使用方面的可行性研究 C. 选择计算机和网络系统的方案 D. 确定软件系统的模块结构
物流系统仿真 期末作业 题目：Manufacturing System Planning and Scheduling 班级：物流工程131 学号：1311393003 1311393008 姓名：黎宇帆张力夫 日期：2015-09-19 成绩：
制造系统规划与调度 翻译 2.1引言 现代生产调度工具是非常强大的，提供了广阔的范围内调整工具的行为的真实过程要求的选项和参数。 然而，更多的选项的存在，它就在实践中找到的工具的最佳配置更加困难。 即专家们经常无法预测的多种可能性的影响。 测试甚至一小部分在现实中可能的配置，对实际生产过程的影响可能需要几个月的时间，可能会严重降低整体性能。 因此，这样的试验在实践中是不可行的。 优化的生产调度仿真模型比使用真正的过程更安全，更便宜,更快，更容易测试。为了在一个中等规模的制造公司充分使用先进的调度工具的优势，找到它的一个最佳的规则和参数的优化配置。 模块化仿真模型的整个业务的制造系统和生产过程中阳极氧化阶段是建立以测试不同的调度配置的影响。调度工具的配置测试和优化进行了离线使用的仿真模型。实际生产过程不受干扰，可以非常快速、低成本的找到最优配置。 2.2问题描述 位于英国的一个中型制造商，生产一系列的不同的小压铝零件和一系列大批量的其他面向消费者的产品。典型的应用包括香水的喷雾组件和哮喘患者的分配器。这是一个高度竞争的行业，成功取决于是否能实现高效率和低成本制造。所以生产调度是非常重要的。 在过去，该公司安装的软件工具可以支持生产过程中的各个区域调度。全面提高公司绩效，增加产量和减少产品的交货时间，他们计划建立自动电抗器的供应链规划服务器–总调度系统协调当地所有的业务和生产区。为了提供最好的解决方案，调度工具供应商，预优国际（https://www.doczj.com/doc/7015655794.html,）决定使用模拟求解调度工具的优化配置。 问题是建立一个仿真工具，它将接受的到来客户订单和生产订单排序以满足这些需求。一个重要的地方是模型的生产过程本身，以确保它的主要阶段的最佳时刻加载。阳极氧化阶段是整个生产过程中特别重要的，因此，它必须是非常详细的模拟，以测试到整体订单的交货时间可以通过阳极氧化过程阶段优化减少到什么程度。 在这种情况下的研究主要目标是以下几个： （1）为了确定公司模型间的相关业务和生产过程和确定订单和交货时间， （2）在规划部门分析和优化业务流程，为了处理传入的需求和规划生产订单。 （3）测试的整体生产时间，提高灵敏度，特别是确定是否引入特定排序规则的生产订单将减少在阳极氧化处理阶段总的处理时间。
摘要：在21世纪，随着计算机科学的发展，数据库技术在人们日常工作中的应用越来越广泛，为广大用户提供了更加周到和人性化的服务。数据库技术已逐渐成为当今计算机应用的潮流。本文主要是通过制作一款数据库软件——即“试卷自动生成系统”来介绍数据库技术在人们日常生活、学习和工作中的应用。 本论文所做的主要工作如下： (1)设计了整个“试卷自动生成系统”的系统结构及工作原理；分析了系统实现中的特殊性、难点。 (2)设计实现对数据库的操作功能、数据库查询功能、数据库打印功能。 (3)分析并解决实现中的若干技术问题。 (4)建立完整的“试卷自动生成系统”，进行测试并分析结果。关键字计算机数据库技术试卷自动生成系统 Abstract At the 21st century, with the development of computer science, Database technology is widely used in the people’s life and work. This makes users can enjoy more convenient and individual services. Database technology is the trend of today’s computer applications. In this work, we study the technique to build software named The Paper Automatic Creating System in order to introduce the applications of database technology in the pe ople’s life and work. The main work of this paper is: (1) Have designed whole systematic structure that " The Paper Automatic Creating System " and operation principal; the particularity in the analytical system is realized, difficult point. (2) Design and realize that inquires to the operation function, database of the database that types the function in function, database. (3) Analyses and resolves the technical problems in implementation. (4) Establishes a test software and analyses the result after testing on it. Key Words Computer Technology of the database The Paper Automatic Creating System
电控学院 运动控制系统仿真课程设计 院（系）：电气与控制工程学院 专业班级： 姓名： 学号：
开环直流调速系统的动态建模与仿真 摘要： MATLAB仿真在科学研究中的地位越来越高，如何利用MATLAB仿真出理想的结果，关键在于如何准确的选择MATLAB的仿真。本文就简单的开环直流调速系统的MATLAB仿真这个例子，通过对MATLAB的仿真，得到不同的仿真结果。通过仿真结果的对比，对MATLAB的仿真进行研究。从而总结出如何在仿真过程中对MATLAB的仿真做到最优选择。 详细介绍了用MATLAB语言对《电机与拖动》中直流电动机调速仿真实验的仿真方法和模型建立。其仿真结果与理论分析一致，表明仿真是可信的，可以替代部分实物实验。首先在分析直流调速系统原理的基础上, 介绍了基于数学模型的仿真, 在仿真中可灵活调节相关参数, 优化参数设计。其次完成了基于系统框图, 并分析了调速系统的抗干扰能力。采用工程设计方法对开环直流调速系统进行设计,选择调节器结构,进行参数的计算和校验；给出系统动态结构图,建立起动、抗负载扰动的MATLAB 仿真模型。分析系统起动的转速和电流的仿真波形,并进行调试,使开环直流调速系统趋于合理与完善。
1.1课题背景 直流调速是现代电力拖动自动控制系统中发展较早的技术。在20世纪60年代，随着晶闸管的出现，现代电力电子和控制理论、计算机的结合促进了电力传动控制技术研究和应用的繁荣。晶闸管-直流电动机调速系统为现代工业提供了高效、高性能的动力。尽管目前交流调速的迅速发展，交流调速技术越趋成熟，以及交流电动机的经济性和易维护性，使交流调速广泛受到用户的欢迎。但是直流电动机调速系统以其优良的调速性能仍有广阔的市场，并且建立在反馈控制理论基础上的直流调速原理也是交流调速控制的基础。现在的直流和交流调速装置都是数字化的，使用的芯片和软件各有特点，但基本控制原理有其共性。 长期以来，仿真领域的研究重点是仿真模型的建立这一环节上，即在系统模型建立以后要设计一种算法。以使系统模型等为计算机所接受，然后再编制成计算机程序，并在计算机上运行。因此产生了各种仿真算法和仿真软件。 由于对模型建立和仿真实验研究较少，因此建模通常需要很长时间，同时仿真结果的分析也必须依赖有关专家，而对决策者缺乏直接的指导，这样就大大阻碍了仿真技术的推广应用。 MATLAB提供动态系统仿真工具Simulink，则是众多仿真软件中最强大、最优秀、最容易使用的一种。它有效的解决了以上仿真技术中的问题。在Simulink 中，对系统进行建模将变的非常简单，而且仿真过程是交互的，因此可以很随意的改变仿真参数，并且立即可以得到修改后的结果。另外，使用MATLAB中的各种分析工具，还可以对仿真结果进行分析和可视化。 Simulink可以超越理想的线性模型去探索更为现实的非线性问题的模型，如现实世界中的摩擦、空气阻力、齿轮啮合等自然现象；它可以仿真到宏观的星体，至微观的分子原子，它可以建模和仿真的对象的类型广泛，可以是机械的、电子的等现实存在的实体，也可以是理想的系统，可仿真动态系统的复杂性可大可小，可以是连续的、离散的或混合型的。Simulink会使你的计算机成为一个实验室，用它可对各种现实中存在的、不存在的、甚至是相反的系统进行建模与仿真。传统的研究方法主要有解析法，实验法与仿真实验，其中前两种方法在具有各自优点的同时也存在着不同的局限性。随着生产技术的发展，对电气传动在启制动、正反转以及调速精度、调速范围、静态特性、动态响应等方面提出了更高要求，
1.信息时代认识世界（科学研究）的三种方法是：理论研究、（_实验研究_）、（__ 仿真___）。 2.根据系统状态随时间变化是连续性还是间断性的，可将系统划分为（_连续系统_）、 （__离散系统__）。 3.系统仿真中的三个基本概念是系统、（__模型_）、仿真。 4.拟对某系统进行研究，首先要对系统作出明确的描述，即确定系统各个要素：实体、 属性、活动、（__状态_）、（_事件___）。 ?阶段性知识测试 5.系统仿真有三个基本的活动，即系统建模、仿真建模和（__仿真实验__），联系这 三个活动的是系统仿真的三要素，即系统、模型和计算机（硬件和软件）。 6.系统仿真的一般步骤是：（1）调研系统，明确问题、（2）（___设立目标，收集数据 __）、（3）建立仿真模型、（4）编制程序、（5）运行模型，计算结果、（6）（_统计分析，进行决策__） ?阶段性知识测试 7.仿真软件发展经历了四个阶段（1）高级程序语言阶段；（2）仿真程序包、初级仿 真语言阶段；（3）商业化仿真语言阶段；(4) （_一体化建模与仿真环境_）阶段。 8.常用的仿真软件有Arena、Automod、MATLAB、Promodel、（__WITNESS______）、 （______FLEXSIM___）。 9.求解简单系统问题的“原始”方法是（___解析解决____），借助（___实验__）可大大 提高该方法的效率和精度。 ?阶段性知识测试 10.排队系统可简化表示为A/B/C/D/E。其中A为到达模式；B为（服务模式）、C为服 务台数量、D为系统容量；E为排队规则。 11.常见的排队规则有：先到先服务、后到后服务、优先级服务、最短处理时间优先服 务、随机服务等。请以连线方式将下列排队规则名称的中英文对照起来。 先进先出FIFO 后进先出LIFO 随机服务SIRO 最短处理时间优先SPT 优先级服务PR ?阶段性知识测试 12.模型中，习惯称实体为成分。成分可分为主动成分和被动成分。请问排队系统中的 随机到达的顾客属于（主动）成分（主动/被动）。 13.事件是改变系统状态的瞬间变化的事情。一般指活动的开始和结束。事件可分为必 然事件（主要）、条件事件（次要）、系统事件。其中（______）一般不出现在将来事件表中（FEL）。 14.活动是具有指定长度的持续时间，其开始时间是确定。排队系统主要活动有 （_______）和服务活动。 ?阶段性知识测试 15.仿真时钟表示仿真时间的变量。Witness仿真系统中仿真钟用系统变量（TIME）表 示。 仿真策略，也称仿真算法。离散事件系统适用的仿真策略有（_事件调度法_）、活动扫描法、进程交互法、三阶段法等。 16.建立输入数据模型需要4个步骤：（1）从现实系统收集数据；（2）（_确定输入数据
一、选择填空 4. 业务系统规划法（BSP）的核心是（） A. 明确企业目标 B. 定义（识别）业务过程 C. 进行数据分析 D. 确定信息结构答案： C 5. 下面哪一项企业关键成功因素的特点是错误的：（）。 A. 少量的易于识别的可操作的目标 B. 可确保企业的成功 C. 由企业的所有CSF决定组织的信息需求答案： B 7. 一般子系统的划分是在系统（）阶段，根据对系统的功能/数据分析的结果提出的。 A. 需求分析 B. 逻辑阶段 C. 总体设计 D. 详细设计答案： A 10. 信息系统流程图是以新系统的（）为基础绘制的。 A. E-R图 B. 管理功能图 C. 业务流程图 D. 数据流程图答案： D 14. 信息系统开发的结构化方法的一个主要原则是（）。 A. 自顶向下原则 B. 自底向上原则 C. 分步实施原则 D. 重点突破原则答案： A 16. 一般来说，占维护工作比例最高的是（）。 A. 纠错性维护 B. 适应性维护 C. 完善性维护 D. 预防性维护答案： C 19. 系统规划的主要任务包括（）。 A. 明确组织的信息需求、制定系统总体结构方案 B. 对系统进行经济、技术和使用方面的可行性研究 C. 选择计算机和网络系统的方案 D. 确定软件系统的模块结构答案： A 20. 系统设计阶段的主要成果是（）。 A. 用户的决策方针 B. 用户的分析方案 C. 系统设计说明书 D. 系统总体设计方案答案： C 21. 信息系统建设的结构化方法中用户必须参与的原则是用户必须参与（）。 A. 系统建设中各阶段工作 B. 系统分析工作 C. 系统设计工作 D. 系统实施工作答案： A 22. 结构化生命周期法的主要缺点之一是（）。 A. 系统开发周期长 B. 缺乏标准、规范 C. 用户参与程度低 D. 主要工作集中在实施阶段答案： A 23. MIS规划的主要内容是（）。 A. MIS战略规划，组织信息需求分析，系统目标 B. 组织信息需求分析，系统目标，资源分配 C. MIS战略规划，资源分配，系统目标 D. MIS战略规划，组织信息需要分析，资源分配答案： A 28. 生命周期法的特点之一是（）。 A. 整个系统的开发工作是非劳动密集型的 B. 系统开发时间短 C. 对用户需求的变更不能做出迅速响应 D. 适合大型复杂系统答案： C 29. 系统测试中应遵循的一条原则是：测试工作应该由以下人员来承担（）。 A. 原程序作者 B. 专门的测试人员 C. 系统设计人员 D. 用户答案： B 30. 系统维护中要解决的问题来源于（）。 A. 系统分析阶段 B. 系统设计阶段 C. 系统实施阶段 D. 三者都包括答案： D 31. 在原型法中，原型是进行开发的系统的（）。 A. 反映用户最基本需求的可以运行的实验模型 B. 某一主要部分的详细设计方案（物理模型）
一曲柄滑块机构运动学仿真 1、设计任务描述 通过分析求解曲柄滑块机构动力学方程，编写matlab程序并建立Simulink 模型，由已知的连杆长度和曲柄输入角速度或角加速度求解滑块位移与时间的关系，滑块速度和时间的关系，连杆转角和时间的关系以及滑块位移和滑块速度与加速度之间的关系，从而实现运动学仿真目的。 2、系统结构简图与矢量模型 下图所示是只有一个自由度的曲柄滑块机构，连杆与长度已知。 图2-1 曲柄滑块机构简图 设每一连杆（包括固定杆件）均由一位移矢量表示，下图给出了该机构各个杆件之间的矢量关系 图2-2 曲柄滑块机构的矢量环
3．匀角速度输入时系统仿真 3.1 系统动力学方程 系统为匀角速度输入的时候，其输入为输出为；。 (1) 曲柄滑块机构闭环位移矢量方程为: (2)曲柄滑块机构的位置方程 (3)曲柄滑块机构的运动学方程 通过对位置方程进行求导，可得 由于系统的输出是与，为了便于建立A*x=B形式的矩阵，使x=[], 将运动学方程两边进行整理，得到 将上述方程的v1与w3提取出来，即可建立运动学方程的矩阵形式 3.2 M函数编写与Simulink仿真模型建立 3.2.1 滑块速度与时间的变化情况以及滑块位移与时间的变化情况 仿真的基本思路：已知输入w2与，由运动学方程求出w3和v1，再通过积分，即可求出与r1。 （1）编写Matlab函数求解运动学方程 将该机构的运动学方程的矩阵形式用M函数compv（u）来表示。 设r2=15mm，r3=55mm，r1（0）=70mm，。 其中各个零时刻的初始值可以在Simulink模型的积分器初始值里设置
M函数如下： function[x]=compv(u) %u(1)=w2 %u(2)=sita2 %u(3)=sita3 r2=15; r3=55; a=[r3*sin(u(3)) 1;-r3*cos(u(3)) 0]; b=[-r2*u(1)*sin(u(2));r2*u(1)*cos(u(2))]; x=inv(a)*b; （2）建立Simulink模型 M函数创建完毕后，根据之前的运动学方程建立Simulink模型，如下图： 图3-1 Simulink模型 同时不要忘记设置r1初始值70，如下图： 图3-2 r1初始值设置
前言 高校教务管理工作中一项重要的工作是考试管理工作，每学期从各专业考试，从组织出卷到试卷的印刷及试卷的管理等工作非常繁琐且工作量大，这种组织管理方式不仅工作任务繁重而且试卷的标准化程度、难易程度、题量大小等各方面难以控制，难以形成有效的试题库，不利于充分发挥历年来的优秀试题以及试卷的作用，给试题和试卷的管理带来很多问题和困难。鉴于这种情况，利用计算机进行试卷的自动生成并逐步积累形成有效的试题库，对试题和试卷的管理将变的高效和快捷，对提高工作效率，使试卷管理逐步走向正规化和自动化将起到十分重要的作用。它解决传统手动出卷的很多问题。例如：避免了不必要的重复劳动，节约了人力资源及时间；使用科学的衡量、评价及统一试卷难易度、试卷的质量的有效手段；大幅度降低了试卷出现错漏缺的机率，减少了不必要的麻烦。 基于要克服以上问题，该试卷生成系统应具有以下功能： ●题库管理：根据用户需求，系统应该能够维持一个存有数千道以上试题的题库。 系统应当允许教师在获得权限的情况下随时能够进行试题补充．且试题的题型可有多种多样．试题难度、区分度也有不同。操作员能够按照自己的需要，随时可以对题库中已有的试题进行修改、删除，同时还可以查询和浏览试题。 ●出卷管理：根据用户提出的要求，可以进行人工组卷和自动组卷。另外，从题 库中抽取全部所需的试题之后，要求系统能够按照一般试卷的编排要求，将抽取的试题进行排版，并以标准的格式输出到Word文档中。同时，也应能够生成试卷的标准答案并输出到Word文档中。 ●权限管理：系统管理员可以增加或删除操作人员并指定操作人员的权限，可对 用户权限进行修改，从而保证系统在实施中的灵活性。 该系统已基本满足教学需要，为实现教学改革，改变传统的出卷方式，实现教考分离起到了积极的促进作用。但程序仍还有诸多有待完善的地方，程序并未充分优化。随着计算机技术的不断发展和普及，将会对教学工作提出更高的要求，该系统必须要不断地改进，从而使得教学工作更加合理和快捷。
知识点1 1. 在查阅资料的基础上，了解系统建模与仿真技术在经济建设、新品研发、企业运作以及 社会发展中的功能与作用，包括： ①系统建模与仿真技术在制造企业规划与运营中的应用，如企业选址、车间布局、生产线 平衡、瓶颈分析等。 ②系统建模与仿真技术在工程开发中的应用，如三峡大坝建设、机场选址、城市及区域规 划、大型体育设施建设等。 ③系统建模与仿真技术在工业产品研制中的应用，如长征火箭、神舟飞船、军用及民用飞 机研制、高铁列车开发、汽车产品研制等。 ④系统建模与仿真技术在社会服务系统中的作用，如商业服务企业选址、医院选址与布局、 商业设施的布局规划、游乐设施规划布局、公交线路布点及班次优化等。 ⑤系统建模与仿真技术在物流系统中的应用，如物流企业选址、配送中心选址与布局、物 流系统规划开发、物流设备研制等。 ⑥围绕具体产品（如汽车）或系统（如载人航天工程），分析系统建模与仿真技术的具体应 用。 2．什么是系统，它有哪些特点？结合具体的制造系统、物流系统或服务系统，分析系统的组成要素、功能和边界。 3. 什么是制造系统？它有哪些特点？常见的制造系统有哪些类型？ 4. 什么是机械制造系统，它具有哪些特点？简要分析机械制造系统的运行过程。 5. 以机械制造系统为例，分析此类系统运作的基本特点，系统与环境之间存在哪些交互作 用？ 6. 在查阅资料的基础上，以汽车整车制造企业为例，分析此类系统中物料流、能量流和信 息流涵盖的内容。 7. 以家用电气产品（如电视机、冰箱、手机等）制造系统为例，分析此类系统在设计及运 行过程可能存在的各类动态和随机性因素。 8．什么是连续系统和离散系统，它们存在哪些区别。结合具体案例，分析连续系统和离散系统分别具有哪些特点。 9．分析系统、模型与仿真三者之间的关系。对系统而言，建模与仿真技术具有哪些作用？10．对制造系统而言，哪些方法能够分析此类系统的性能，它们各具有什么特点？为什么计算机仿真技术的应用越来越普遍？ 11. 与实物试验相比，基于模型的试验具有哪些优点？ 12. 总体上，系统模型可以分为哪些类型？简要分析每类模型的特点，并给出具体案例。13．制造系统的建模与仿真具有哪些特点？ 14. 对制造系统而言，仿真研究的目标可以分为哪几种类型？ 15. 分别从“设计决策”和“运行决策”的角度出发，分析仿真技术可以为制造系统设计及运行 提供决策支持。 16. 仿真技术本身具有优化系统设计的功能吗？为什么？试解释之。 17. 在查阅资料的基础上，比较仿真技术与运筹学方法的异同之处。 18. 从建模和仿真研究的角度，机械制造系统建模和仿真时通常涉及哪些类型的建模元素？ 19. 以制造系统及物流系统为对象，在查阅资料的基础上，了解下列术语在系统性能评估中 的作用，分析仿真技术与它们之间的关系。 ⑴系统（system）
系统建模与仿真习题三及答案 1.已知系统 )24(32)(21+++=s s s s s G 、2 103)(2+-=s s s G 求G 1(s)和G 2(s)分别进行串联、并联和反馈连接后的系统模型。 解： clc;clear; num1=[2 3]; den1=[1 4 2 0]; num2=[1 -3]; den2=[10 2]; G1=tf(num1,den1); G2=tf(num2,den2); Gs1=series(G1,G2) Gp1=parallel(G1,G2) Gf=feedback(G1,G2) 结果： Transfer function: 2 s^2 - 3 s - 9 ------------------------------ 10 s^4 + 42 s^3 + 28 s^2 + 4 s Transfer function: s^4 + s^3 + 10 s^2 + 28 s + 6 ------------------------------ 10 s^4 + 42 s^3 + 28 s^2 + 4 s Transfer function: 20 s^2 + 34 s + 6 -------------------------------- 10 s^4 + 42 s^3 + 30 s^2 + s – 9 2.某双闭环直流电动机控制系统如图所示：
利用feedback( )函数求系统的总模型。 解： 模型等价为： 编写程序： clc;clear; s=tf('s'); G1=1/(0.01*s+1); G2=(0.17*s+1)/(0.085*s); G3=G1; G4=(0.15*s+1)/(0.051*s); G5=70/(0.0067*s+1); G6=0.21/(0.15*s+1); G7=(s+2)/s; G8=0.1*G1; G9=0.0044/(0.01*s+1); sys1=feedback(G6*G7,0.212); sys2=feedback(sys1*G4*G5,G8*inv(G7)); sys=G1*feedback(sys2*G2*G3,G9) 结果： Transfer function:
题目内容： 一、单项选择题：（本大题共20小题，每题1分，共20分） ? 1. 组成UML有三种基本的建筑块是：（?A ），事物和图 A、关系?????????????????? B、类 C、用例?????????????????? D、实体 2、UML体系包括三个部分：UML基本构造块，（?A ）和UML公共机制 A、UML规则????????????? B、UML命名 C、UML模型????????????? D、UML约束 3、UML中的事物包括：结构事物，分组事物，注释事物和（ D) A、实体事物?????????? ???????? B、边界事物 C、控制事物?????????????????? D、动作事物 4、（ A）模型的缺点是缺乏灵活性，特别是无法解决软件需求不明确或不准确的问题 A、瀑布模型?????????????????? B、原型模型 C、增量模型?????????????????? D、螺旋模型 5、下面哪个不是UML中的静态视图（A? ） A.状态图??????????????????? B.用例图 C.对象图??????????????????? D.类图 6、（?A ）技术是将一个活动图中的活动状态进行分组，每一组表示一个特定的类、人或部门，他们负责完成组内的活动。 ? A、泳道??????????????????? B、分叉汇合 ? C、分支??????????????????? D、转移 7、下列关于状态图的说法中，正确的是（ C ） A. 状态图是UML中对系统的静态方面进行建模的五种图之一。 B. 状态图是活动图的一个特例，状态图中的多数状态是活动状态 C.活动图和状态图是对一个对象的生命周期进行建模，描述对象随时间变化的 行为。 D. 状态图强调对有几个对象参与的活动过程建模，而活动图更强调对单个反应 型对象建模 8、对反应型对象建模一般使用（?A ）图 A、状态图??????????????????? B、顺序图 ?C、活动图??????????????????? D、类图
《生产系统建模与仿真》教学大纲 （理论课程） 开课系（部）：工程学院课程编号：010396 课程类型：专业课总学时：48 学分：3 适用专业：工业工程开课学期：2014-2015学年第一学期 先修课程：概率论与数理统计、C语言程序设计、系统工程导论 一、课程简述 《生产系统建模与仿真》是面向工程实际的应用型课程，是工业工程系的主导课程之一。学生通过本课程的学习能够初步运用仿真技术来发现生产系统中的关键问题，并通过改进措施的实现，提高生产能力和生产效率。 本课程具有较强的理论性，同时具有较强的实践性和应用性，能够有效增强学生的系统仿真理论基础，提高学生对系统仿真、分析工作的适应性，培养其开发创新能力。 本课程的教学目标是培养学生的设计能力、创新能力和工程意识。课程以制造型生产企业为核心，通过理论教学和实践环节相结合，阐述了离散事件系统建模与仿真技术在生产企业分析中的基本原理和方法。其容涉及计算机仿真技术在生产系统分析中的作用和原理、仿真软件的介绍，重点介绍排队系统、库存系统、加工系统以及输入、输出数据分析。本课程的目的是要求学生通过学习、课堂教育和上机训练，能了解如何运用计算机仿真技术模拟生产系统的布置和调度管理；并熟悉和掌握计算机仿真软件的基本操作和能够实现的功能；使学生了解计算机仿真的基本步骤。 二、课程要求 （一）教学方法 1、启发式课堂讨论 针对关键知识点、典型题和难题，通过教师提问，鼓励学生回答问题或请到讲台前做题，并请其他学生评判或提出不同的答案或不同的解决方法。目的是加强学生自主学习的能力和判断能力，培养主动思考的习惯，启发学生的探索精神。 2、重视在教学中加强知识演进的逻辑规律的讲解 提高学生的逻辑思维能力，培养学生分析问题、解决问题的能力。 3、加强计算机辅助设计、分析 将Flexsim仿真软件引入教学中。应用计算机辅助设计、分析，能方便的改变系统
试卷自动生成需求分析报告
目录 需求分析 (3) 1.引言： (3) 2.需求协同收集： (3) 软件需求规格说明书 (5) 0 文档介绍 (5) 1 产品介绍 (5) 2 产品面向的用户群体 (5) 3 产品应当遵循的标准或规范 (5) 4 产品范围 (5) 5 产品中的角色 (6) 6 产品的功能性需求 (6) 7 产品的非功能性需求 (8) 8 其他需求 (8) 分析建模 (10) 0 引言 (10) 1 需求描述 (10) 2 静态模型 (13) 3 动态模型： (14) 功能点估算 (21) 1.试卷生成等系统用例图： (21) 2.试卷生成系统信息如下： (21) 3 功能点划分与计算...................................... 错误！未定义书签。
需求分析 1.引言： 1.1软件的目的： 面对日益激烈的学业竞争，广大学生和老师选择“题海”战术，虽然不是最好的办法，但它是最现实最为有效的方法。枯燥乏味的题海太琐碎，并且做完若干道题无法较为准确的了解自己的水平，故需要以试卷的形式展示。这就是我们开发该软件目的。让同学和老师更好的了解学习情况。 1.2项目背景： 习题库管理系统作为现代化教学手段的必要组成部分，其主要使用范围为各学科的习题管理，本系统将学科界定为《数据结构》，这一计算机专业的重要学科具有重要代表意义。 习题库管理系统软件PMS V1.0 是一套功能较为完善的数据管理软件，对习题的管理具有较好的分类处理功能，能够完善习题种类，并具有相当强的组卷能力。该软件采用功能强大的数据库软件开发工具进行开发，具有很好的可移植性，可在应用范围较广的WINDOWS系列操作系统上使用。除此以外，PMS V1.0可通过访问权限控制以及数据备份功能，确保数据的安全性。 1.3参考资料： [1]严蔚敏,吴伟民.数据结构（C语言版）[M].北京:清华大学出版社,1997 [2]杨宽德等.软件工程实践教程[M].北京：科学出版社,2005 [3]张海藩.软件工程导论（第5版）[M].北京:清华大学出版社,2008.2 [4]邱李华,李晓黎,张玉花等.SQL Server 2000数据库应用教程[M].北京:人民邮电出版社,2007 2.需求协同收集： 2.1列表： 对象列表： 试卷，试题，系统管理员，普通用户，数据库。 服务列表： 试题管理（增删改查）、生成试题（手动、自动）、用户管理（注销用户、用户登录、添加用户、修改密码）、
1、系统模型定义 模型是把对象实体通过适当的过滤，用适当的表现规则描绘出的简洁的模仿品。 2、模型的特点 （1）它们都是被研究对象的模仿和抽象； （2）它们都是由与研究目的有关的、反映被研究对象某些特征的主要因素构成的； （3）反映被研究对象各部分之间的关联，体现系统的整体特征。 3、按照模型的形式分，模型有抽象模型和形象模型 （1）抽象模型：用概念、原理、方法等非物质形态对系统进行描述所得到的模型，包括数学模型、图形模型、计算机程序、概念模型。 （2）形象模型：模拟模型和实物模型。 4、建立模型的步骤 （1）根据系统的目的，提出建立模型的目的－为什么建模型 （2）根据建立模型的目的，提出要解决的具体问题－解决哪些问题 （3）根据所提出的问题，构思要建立的模型类型、各类模型之间的关系等，即构思所要建立的模型系统。－建一些什么样的模型？它们的关系？ （4）根据所构思的模型体系，收集有关资料－模型需要哪些资料？ （5）设置变量和参数－需要哪些变量和参数？ （6）模型具体化－－模型的形式是什么？ （7）检验模型的正确性－－模型正确吗？ （8）将模型标准化－－该模型通用性如何？ （9）根据标准化的模型编制计算机程序，使模型运行－－计算时间短吗？占用内存少吗？ 5、建立模型的注意事项 （1）明确目的，确定构成要素 （2）模型的简单化和高精度模型 （3）没有固定不变的建模方法 （4）模型的验证 （5）没有人类介入的系统模型 6、系统仿真技术是应用数学模型、相应的实用模型的装置、计算机系统、部分实物的仿真系统，对某一给定系统进行数学模拟、半实物模拟、实物模拟，以便分析、设计、研究这种给定 7、系统仿真的组成要素（1）实际系统：行为输入输出行为（2）实验框架：有效性某种假设、限制条件（3）基本模型：假想的完全解释，能解释实际系统的所有输入－输出行为的模型（4）集总模型：简化从基本模型或根据实验者对实际系统的设想，按照把各个实体集总在一起并简化它们的相互关系而构造的模型。（5）计算机：复杂性系统； 8、系统、模型及仿真的关系 系统是研究对象，模型是系统抽象，仿真则是通过对模型的实验以达到研究系统的目的。 9、物流系统常用模型 （1）资源分配型－－线性规划、动态规划和目标规划（2）存储型－－库存模型和动态规划模型 （3）输送型－－图论、网络理论和规划理论（4）等待服务型－－排队模型 （5）指派型－－整数规划和动态规划模型（6）决策型－－决策论 （7）其他模型－－解释预测型、投入产出型、布局选址型 10、物流系统的常用建模技术（两类） （1）形式化建模技术是指采用大量的数学工具通过状态方程对系统进行描述和分析。 1）排队网络法2）极大代数法3）扰动分析法 （2）非形式化建模技术指采用图形符号或语言描述等较贴近人们思维习惯的方式对系统进行描述和分析 1）活动循环图2）流程图法3）Petri网络物流系统模型4）系统动力学建模技术 5）Agent与多Agent系统
控制系统数字仿真题库 一、填空题 1. 定义一个系统时，首先要确定系统的边界；边界确定了系统的范围，边界以外对系统的作用称为系统的输入，系统对边界以为环境的作用称为系统的输出。 2．系统的三大要素为：实体、属性和活动。 3．人们描述系统的常见术语为：实体、属性、事件和活动。 4．人们经常把系统分成四类，它们分别为：连续系统、离散系统、采样数据系统和离散-连续系统。 5、根据系统的属性可以将系统分成两大类：工程系统和非工程系统。 6．根据描述方法不同，离散系统可以分为：离散时间系统和离散事件系统。 7. 系统是指相互联系又相互作用的实体的有机组合。 8．根据模型的表达形式，模型可以分为物理模型和数学模型二大类，其中数学模型根据数学表达形式的不同可分为二种，分别为：静态模型和动态模型。 9、采用一定比例按照真实系统的样子制作的模型称为物理模型，用数学表达式来描述系统内在规律 的模型称为数学模型。 10．静态模型的数学表达形式一般是代数方程和逻辑关系表达式等，而动态模型的数学表达形式一般是微分方程和差分方程。 11．系统模型根据描述变量的函数关系可以分类为线性模型和非线性模型。 12 仿真模型的校核是指检验数字仿真模型和数学模型是否一致。 13．仿真模型的验证是指检验数字仿真模型和实际系统是否一致。 14．计算机仿真的三个要素为：系统、模型与计算机。 15．系统仿真的三个基本活动是系统建模、仿真建模和仿真试验。 16．系统仿真根据模型种类的不同可分为：物理仿真、数学仿真和数学-物理混合仿真。 17．根据仿真应用目的的不同，人们经常把计算机仿真应用分为四类，分别为： 系统分析、系统设计、理论验证和人员训练。 18．计算机仿真是指将模型在计算机上进行实验的过程。 19. 仿真依据的基本原则是:相似原理。 20. 连续系统仿真中常见的一对矛盾为计算速度和计算精度。 21．保持器是一种将离散时间信号恢复成连续信号的装置。 22．零阶保持器能较好地再现阶跃信号。 23. 一阶保持器能较好地再现斜坡信号。 24. 二阶龙格-库塔法的局部截断误差为O()。 25．三阶隐式阿达姆斯算法的截断误差为:O()。
一、选择填空 1. 信息按照（C ）可以分为战略信息、战术信息和作业信息）可以分为战略信息、战术信息和作业信息。 A. 应用领域 B. 加工顺序 C. 管理的层次 D. 反映形式 2. 按照处理的对象，可把组织的信息系统分为( B ) 和管理信息系统两大类。按照处理的对象，可把组织的信息系统分为) 和管理信息系统两大类。 A. 电子数据处理系统 B. 作业信息系统 C. 决策支持系统 D. 情报处理系统 3. 信息系统对管理职能的支持，归根到底是对( D ) 的支持。 A. 计划 B. 组织 C. 控制 D. 决策 4. 业务系统规划法（BSP）的核心是（C ） A. 明确企业目标 B. 定义（识别）业务过程 C. 进行数据分析 D. 确定信息结构 5. 下面哪一项企业关键成功因素的特点是错误的：（ B ）。 A. 少量的易于识别的可操作的目标 B. 可确保企业的成功 C. 由企业的所有CSF决定组织的信息需求 6. 下面哪一项不是信息系统局部开发层次的优势：（ D ）。 A. 相对简单的IT开发 B. 帮助理论的证明 C. 组织变化的阻力最小 D. 优化组织过程 7. 一般子系统的划分是在系统（ A ）阶段，根据对系统的功能/数据分析的结果提出的。 A. 需求分析 B. 逻辑阶段 C. 总体设计 D. 详细设计 8. 在新产品开发机构重组中，以开发某一新产品为目标，组织集设计、工艺、生产、供应、检验人员为一体的承包组，打破部门的界限，实行团队管理，以及将设计、工艺、生产制造并行交叉的作业管理，这属于（ C ）。 A. 功能内的BPR B. 组织间的BPR C. 功能间的BPR D. 功能内的BPR 9. 数据存贮设计则根据数据资源分布具体确定了数据存贮的（ A ）。 A. 逻辑方式 B. 物理方式 10. 信息系统流程图是以新系统的（ D ）为基础绘制的。 A. E-R图 B. 管理功能图 C. 业务流程图 D. 数据流程图 11. 在关系规范化过程中，一般来讲，满足（ C ）的关系即可满足信息处理的要求，就可以认为是比较规范的关系。 A. 第一范式 B. 第二范式 C. 第三范式 D. BC范式 12. RUP中的软件生命周期在时间上被分解为四个顺序的阶段，分别是：初始阶段(Inception)、细化阶段(Elaboration)、构造阶段(Construction)和交付阶段(Transition)，每个阶段结束于一个主要的里程碑(Major Milestones)。构建阶段结束时是第三个重要的里程碑：( C ) A. 生命周期目标(Lifecycle Objective)里程碑 C. 初始功能(Initial Operational)里程碑 B. 生命周期结构(Lifecycle Architecture)里程碑 D. 产品发布(Product Release)里程碑 13. 从社会经济发展的角度来看，信息化是指（ D ）。 A. 计算机和网络的应用规模与效益不断增长的过程 B. 社会上进行交换的信息量不断增长的过程 C. 计算机硬件产业、软件产业、信息服务产业不断发展的过程 D. 人们的信息活动的规模不断扩大以致在国民经济中起主导作用的过程