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《《計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)及cad》習(xí)題答案解析》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、專業(yè)技術(shù)資料整理第0章緒論0-1什么是仿真?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(duì)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(shí)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和信息資料對(duì)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。0-2仿真的分類有幾種?為什么?答:依據(jù)相似原理來(lái)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
2、較大的物理模型(例如飛機(jī)模型放在氣流場(chǎng)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(dòng)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(duì)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(lái)組成一個(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。0-3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(tái)數(shù)學(xué)仿真設(shè)備(如計(jì)算機(jī)等),
3、就可以對(duì)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(jiǎn)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(jiǎn)單的多。與數(shù)學(xué)仿真相比,物理仿真總是有實(shí)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(guò)長(zhǎng),靈活性差,改變參數(shù)困難,模型難以重用,通用性不強(qiáng)。0-4簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)仿真的過(guò)程。答:第一步:根據(jù)仿真目的確定仿真方案根
4、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(duì)于簡(jiǎn)單的系統(tǒng),可以通過(guò)某些基本定律來(lái)建立數(shù)學(xué)模型。而對(duì)于復(fù)雜的系統(tǒng),則必須利用實(shí)驗(yàn)方法通過(guò)系統(tǒng)辯識(shí)技術(shù)來(lái)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。WORD格式可編輯專業(yè)技術(shù)資料整理第三步:建立仿真模型即通過(guò)一定算法對(duì)原系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行離散化處理,就連續(xù)系統(tǒng)言,就是建立相應(yīng)的差分方程。第四步:編制仿真程序?qū)τ诜菍?shí)時(shí)仿真,可用一般高級(jí)語(yǔ)言或仿真語(yǔ)言。對(duì)于快速的實(shí)時(shí)仿真,往往需要用匯編語(yǔ)
5、言。第五步:進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)并輸出仿真結(jié)果通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)仿真系統(tǒng)模型及程序進(jìn)行校驗(yàn)和修改,然后按系統(tǒng)仿真的要求輸出仿真結(jié)果。0-5什么是CAD技術(shù)?控制系統(tǒng)CAD可解決哪些問(wèn)題?答:CAD技術(shù),即計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(ComputerAidedDesign),是將計(jì)算機(jī)高速而精確的計(jì)算能力、大容量存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)處理能力與設(shè)計(jì)者的綜合分析、邏輯判斷以及創(chuàng)造性思維結(jié)合起來(lái),以加快設(shè)計(jì)進(jìn)程、縮短設(shè)計(jì)周期、提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的技術(shù)。控制系統(tǒng)CAD可以解決以頻域法為主要內(nèi)容的經(jīng)典控制理論和以時(shí)域法為主要內(nèi)容的現(xiàn)代控制理論。此外,自適應(yīng)控制、
6、自校正控制以及最優(yōu)控制等現(xiàn)代控制策略都可利用CAD技術(shù)實(shí)現(xiàn)有效的分析和設(shè)計(jì)。WORD格式可編輯專業(yè)技術(shù)資料整理第1章仿真軟件——MATLAB1-1對(duì)于矩陣A=[12;34],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)=[1.00001.4142;1.73212.0000];A^(0.5)=[0.5537+0.4644i0.8070-0.2124i;1.2104-0.3186i1.7641+
7、0.1458i];sqrt(A)=[1.00001.4142;1.73212.0000];sqrtm(A)=[0.5537+0.4644i0.8070-0.2124i;1.2104-0.3186i1.7641+0.1458i];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)元素上,即分別對(duì)矩陣的每個(gè)元素進(jìn)行運(yùn)算,“sqrtm(A)”表示對(duì)矩陣(方陣)的超越函數(shù)進(jìn)行運(yùn)算。1-4求二元函數(shù)方程組:sin(x-y)=0,cos(x+y)=0的解。答
8、:>>[x,y]=solve('sin(x-y)=0','cos(x+y)=0','x','y')x=-1/4*pi1/4*piy=-1/4*pi1/4*pi1-5求函數(shù)y(t)=exp(-t)*
9、sin[cost]
10、的最大值(0<=t>f='(-1)*exp(-(abs(x)))*abs(sin(cos(abs(x))))';>>x=fminsearch(f,0),ymax=exp(-(abs