控制系统仿真及CAD试题(研2010)
一、(20分)试论述系统仿真的目的、意义、分类及应用与发展概况。
解:系统仿真的目的:在分析系统各要素性质及其相互关系的基础上,建立能描述系统结构或行为过程的、且具有一定逻辑关系或数量关系的仿真模型,据此进行试验或定量分析,以获得正确决策所需的各种信息。
系统仿真的意义:CAD不是简单的使用计算机代替人工计算、制图等“传统的设计方法”,而是通过CAD系统与设计者之间强有力的“信息交互”作用,从本质上增强设计人员的想象力与创造力,从而有效地提高设计者的能力与设计结果的水平,因此,CAD技术中所涉及的“设计”应该是以提高社会生产力的水平、加快社会进步为目的的创造性的劳动。
系统仿真的分类:按模型分类分为:物理仿真和数学仿真,物理仿真又分为实物仿真、实时仿真、半实物仿真、在线仿真;数学仿真又分为数字仿真、非实时仿真、模拟仿真、离线仿真。
系统仿真的应用:现代仿真技术经过近50年的发展与完善,已经在各行业做出卓越贡献,同时也充分体现出其在科技发展与社会进步中的重要作用。仿真技术广泛应用在航空与航天工业、电力工业、原子能工业、石油、化工及冶金工业中。仿真技术还广泛应用在医学、社会学、宏观经济与商业策略的研究等非工程领域中。
系统仿真的发展概况:(1)在硬件方面,基于多CPU并行处理
f技术的全数字仿真系统将有效提高系统仿真的速度,从而使仿真系统“实时性”得到进一步的加强。(2)随着网络技术的不断完善与提高,分布式数字仿真系统将为人们广泛采用,从而达到“投资少、效果好”的目的。(3)在应用软件方面,直接面向用户的高效能的数字仿真软件不断推陈出新,各种专家系统与智能化技术奖更深入的应用于仿真软件开发中,使得在人机界面、结果输出、综合评判等方面达到更理想的境界。(4)虚拟现实技术的不断完善,为控制系统数字仿真与CAD开辟了一个新时代。(5)随着FMS与CIMS技术的应用于发展,“离散事件系统”越来越多的为仿真领域所重视,离散事件仿真从理论到实现给我们带来许多新的问题。随着管理科学、柔性制造系统、计算机集成制造系统的不断发展,“离散事件系统仿真”问题越来越显示出它的重要性。
二、(20分)用欧拉法和二阶龙格库塔法求下面系统yyy01
的输出响应yt在0≤t≤1上,h01时的数值。要求保留4位
小数,并将结果与真解ytet比较。
yk1ykhftkyk
解:欧拉法
y
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