汽车仿真技术复习题一、术语解释：1．计算机仿真:是利用计算机对一个实际系统的结构和行为进行动态演示,以评价或预测该系统的行为效果。

是解决复杂问题的一条有效途径。

2. 矩阵的秩：矩阵线性无关的行数与列数称为矩阵的秩。

3．传递函数: 在线性定常系统中，当初始条件为零时，系统输出量的拉普拉斯变换与输入量的拉普拉斯变换之比。

4．伯德图:幅频特性曲线图和相频特性曲线图两张图合起来称为伯德图。

5．根轨迹法: 用作图的方法表示特征方程的根与系统某一参数的全部数值关系，当这一参数取特定值时，对应的特征根可在上述关系图中找到。

这种方法叫根轨迹法二、填空题1．58.135.0+=-ea =（ 4.29 ）；程序为： >> format bank;>> a= exp(-0.5)+sqrt(13.58) a =4.292．建立M 文件求取表达式?2009998321=++++++Λ的值。

sum=0;for i=1:1:200 sum=sum+i; end在命令平台上键入sum 后回车（键入Enter 键），记录计算结果。

3. 方程的求解：0312512.5657.1069.3212345=-+-+-x x x x x，>> d=[1 -21 3.69 -10.57 56.12 -3125]; >> roots(d) ans =20.8577 2.4747 + 2.6023i 2.4747 - 2.6023i -2.4035 + 2.4168i -2.4035 - 2.4168i4．一圆柱形金属构件，直径为20cm,长为110cm,质量为362kg,求此金属的密度（3g/cm ）。

试补充划线部分的程序。

>> d=20; >> L=110;>> v=pi*(d/2)*(d/2)*L; >> m=362000; >> rou=m/vrou =10.47535．复数绘图，已知复数g 的表达式)6)(5)(2)(1(60++++=ωωωωj j j j g ，ω的范围[]200,200-，增量取0.01。

试补充划线部分的程序。

w=-200:0.01:200;g=60./((1+j*w).* (2+j*w) .* (5+j*w) .* (6+j*w)); plot(g); grid;6．数值计算⎰⎰-+10195.212)3sin(dy y x dx ）（>> dblquad(inline('sin(3*x)+y.^2'),1,10,-1,2.95) ans =78.510537211633487．求1)sin(5.0+=-x e y x 在[2,8]内的最小值。

>>f=inline('exp(-0.5*x).*sin(x)+1'); >> [xmin,fval]=fminbnd(f,2,8) xmin =4.24872619592456 fval =0.893108658607248．利用函数绘图命令绘制)8/2sin(5.0π-=-x e y x ，其中]5,0[∈x ；>> fplot( 'exp(-0.5*x).*sin(2*x-pi/8)',[0,5,-1.1,1.1] ) 9.请补充完整以下程序： x=0; n=1; while n<6 x= n+x ; n= n+1 ; end x运行结果x= 15 .三、简答题1.绘制三维曲面图)2.0sin())cos(sin(x y x z -+=，其中 [x,y]=meshgrid(0:0.2:13)。

试写出程序。

（已给出结果图，如图1）[x,y]=meshgrid(0:0.2:13); z=sin(x+cos(y))-sin(0.2*x); mesh(x,y,z);title('三维曲面图');2．写出以下系统的多项式模型，并将其转换为零极点模型2153173261552115.35291)(23452341++++++-+-=s s s s s s s s s s G>> n1=[91,-52,3.5,-11,52]; d1=[1,15,26,73,31,215]; sys1=tf(n1,d1)[z1,p1,k1]=tf2zp(n1,d1) sys1zp=zpk(z1,p1,k1)3．.已知单位负反馈系统的开环传递函数为()()()10.5s 10.2s 1s 1.0ks G +++=）（要求编程绘制50=k 时的极坐标图，确定曲线与负实轴的交点坐标及频率值。

（已给出结果图2） n=50;d=conv([0.1,1],conv([0.2,1],[0.5,1])); sys=tf(n,d); nyquist(sys)曲线与负实轴的交点坐标为-3.76； 曲线与负实轴的交点频率值9.2；4．单位反馈系统的开环传递函数为)3)(2()1()(+++=s s s s K s G g试编程绘制闭环系统的根轨迹（根轨迹图已给出，如图3）。

并回答 （1）闭环系统稳定的g K 的取值范围； （2）系统的阶跃响应有超调的g K 的取值范围； （3）分离点的坐标。

编程:%ggj01.m z=[-1];p=[0;-2;-3]; k=[1];sys=zpk(z,p,k); rlocus(sys)(1)系统稳定的g K 的取值范围：0>g K ；(2)系统的阶跃响应有超调的g K 的取值范围：419.0>g K ,(3)分离点的坐标：47.2-=d5.有二个系统如图（a ）、（b ）所示，编程分别绘制各系统的单位阶跃响应和单位脉冲响应。

（a ）(b))(s R⊗（c ） 图5-176．增量与绘图，通过仿真结果回答问题（1）程序1t1=0:4*pi;y1=sin(2*t1);plot(t1,y1);程序1可得到图形正弦曲线A（增量为默认值1）。

（2）程序2t2=0:0.2:4*pi;y2=sin(2*t2);plot(t2,y2);程序2可得到图形正弦曲线B（增量为0.2）。

（3）程序3t3=0:0.01:4*pi;y3=sin(2*t3);plot(t3,y3);程序3可得到图形正弦曲线C（增量为0.01）。

（4）程序4t4=0:0.00001:4*pi;y4=sin(2*t4);plot(t4,y4);程序4可得到图形正弦曲线D（增量为0.00001）：回答问题：①通过MATLAB仿真得到的正弦曲线A、B、C有何区别？答：曲线A失真严重，曲线B略有失真，曲线C几乎没有失真。

②通过MATLAB仿真得到的正弦曲线C、D有何区别？答：曲线C和曲线D区别不大。

③你得到的结论是通常情况下增量（步长）取多少为宜？答：通常情况下增量（步长）取0.01即可满足一般的仿真要求和仿真精度。

7. 绘制)3cos(t r =，[]π3,0∈t 的极坐标（polar ）图，试写出程序。

t=0:0.01:3*pi; r=cos(3*t); polar(t,r)8．采用图形保持，在同一坐标内绘制曲线)sin(1x y = ,)sin(25.0x e y x -=,)cos(3x y =,]10,0[∈x 。

试写出程序。

（已给出结果图2）x=0:0.01:10; y1=sin(x);y2=exp(-0.5*x).*sin(x); y3=cos(x);plot(x,y1, 'k'); hold on;plot(x,y2, 'r'); plot(x,y3, 'b'); hold off;9. 试编写计算程序画出曲线与曲面图形.22,22,)1((2).);20(cos sin (1).223322≤≤-≤≤-++=≤≤⎪⎩⎪⎨⎧==--y x y x ex z t ty t x y x π%1 %2t=0:0.1: 2*pi; [x,y]=meshgrid(-2:0.1:2);x= sin(t).^3; z=(x.^2+1).* exp(-x.^2- y.^2+)+x.^2.*y;y= cos (t).^3; mesh(x,y,z) plot(x,y)10. 编写程序解决下列问题： （1）试产生1004阶矩阵使其元素在0—100之间的随机整数,可将此矩阵理解为100名同学的四门课程(课程1, 课程2, 课程3, 课程4)的成绩. （2）计算出每门课程和每位同学的平均成绩; （3）统计出总的优秀人次(90分及以上为优秀);（4）统计出四门课程成绩至少有两门课程不及格的人数 (1) a=fix((100-0+1)*rand(100,4)); (2) mean(a) mean(a,2) (3)sum(sum(a>=90,2)==4) (4)sum(sum(a<60,2)>=2) 11.).50,20(]2,0[)2()),(1:(;)1(,sin )1()(11==-=∑=+n n x fun y function kx k x f nk k 分别取内图形用子图画出该函数在程序的第一句为返回该函数并保存试编写函数式文件程序设π(1). function y=fun1(x,n) (2). x=0:0.1:2*pi;y=0; y1= fun1 (x,20); for k=1:n y2= fun1 (x,50);y=y+ ((-1)^(k+1)*sin(k*x))/k; subplot(2,1,1),plot(x,y1) end subplot(2,1,2),plot(x,y2) y。