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1、南京林业大学研究生试卷名姓试用级联法、串联法和并联法中的两种画出系统模拟结构图，并列出相应的状态方程 和输出方程。自拟仿真，比较两者结果。答：选用级联法和并联法写出传递函数，公式如下：称名业专(4 s + 1)( s + 2)( s + 3)( s + 4)31/ s 2 + 1 / s 3 +/ s 444113 /122 / s 2 +/ s 3 + 6 / s 444号学(s +1)(s + 3) (s + 1) ( s + 2)43_4 - (s + 3)(s + 4)分别画出级联法、并联法的系统模拟结构图及其状态方程和输出方程，图式如下：状态方程:输出方程:x二 u1x二 x2x二
2、x3x二 x43y二 123x37x1113122x x42433x3使用龙格一库塔法程序进行仿真，令u=1,系统在t=0-2s之间（仿真步长0.1s）则输出y截图如下1/SX41 x 治3X n4 i3串联4x 4443y = X 4比较后发现两者仿真结果接近。二、（20分）已知系统的状态方程及输出方程X=3 x + 2 x xxn0*112310X=2 x x + 2 xxn0212320X=x + 2 x x + 2xn0*312330y=x + 2 x 2 x123拟用四阶龙格-库塔法求系统在t=0-2s之间的输出值（仿真步长取001s或01s）, 试编写仿真程序，对仿真结果截图。（单
3、号C+,双号VB）答：用C+进行四阶龙格-库塔法，系统在t=0-2s间的(仿真步长0.01)编程：#include#inCludeusing namespaCe std;float x1;float x2;float x3;float x4;float t;float f1(float x1,float x2,float x3,float x4,float t)float f1;return f1=3*x1+2*x2-x3;float f2(float x1,float x2,float x3,float x4,float t)float f2;return f2=2*x1-x2+2*x3;f
4、loat f3(float x1,float x2,float x3,float x4,float t)float f3;return f3=x1+2*x2-x3+2;float f4(float x1,float x2,float x3,float x4,float t)float f4;return f4=0;int main()float k11,k12,k13,k14,k21,k22,k23,k24,k31,k32,k33,k34,k41,k42,k43,k44;float t=0,h=0.01;double y;float x1=0,x2=0,x3=0,x4=0;for(int i=
5、1;i200;i+)t=t+h;k11 = h * f1(x1, x2, x3, x4, t);k21 = h * f2(x1, x2, x3, x4, t);k31 = h * f3(x1, x2, x3, x4, t);k41 = h * f4(x1, x2, x3, x4, t);k12 = h * f1(x1 + k11 / 2, x2 + k21 / 2, x3 + k31 / 2, x4 + k41 / 2, t + h / 2); k22 = h * f2(x1 + k11 / 2, x2 + k21 / 2, x3 + k31 / 2, x4 + k41 / 2, t + h
6、/ 2); k32 = h * f3(x1 + k11 / 2, x2 + k21 / 2, x3 + k31 / 2, x4 + k41 / 2, t + h / 2); k42 = h * f4(x1 + k11 / 2, x2 + k21 / 2, x3 + k31 / 2, x4 + k41 / 2, t + h / 2); k13 = h * f1(x1 + k12 / 2, x2 + k22 / 2, x3 + k32 / 2, x4 + k42 / 2, t + h / 2); k23 = h * f2(x1 + k12 / 2, x2 + k22 / 2, x3 + k32 /
7、 2, x4 + k42 / 2, t + h / 2); k33 = h * f3(x1 + k12 / 2, x2 + k22 / 2, x3 + k32 / 2, x4 + k42 / 2, t + h / 2); k43 = h * f4(x1 + k12 / 2, x2 + k22 / 2, x3 + k32 / 2, x4 + k42 / 2, t + h / 2); k14 = h * f1(x1 + k13, x2 + k23, x3 + k33, x4 + k43, t + h);k24 = h * f2(x1 + k13, x2 + k23, x3 + k33, x4 +
8、k43, t + h);k34 = h * f3(x1 + k13, x2 + k23, x3 + k33, x4 + k43, t + h);k44 = h * f4(x1 + k13, x2 + k23, x3 + k33, x4 + k43, t + h);x1 = x1 + (k11 + 2 * k12 + 2 * k13 + k14) / 6;x2 = x2 + (k21 + 2 * k22 + 2 * k23 + k24) / 6;x3 = x3 + (k31 + 2 * k32 + 2 * k33 + k34) / 6;y=x1+2*x2-2*x3;couty=yendl;ret
9、urn 0;仿真结果截图如下：三、(20分)已知单位反馈系统的开环传递函数为G (s)=( 50)s (s + 4 )(s + 3 )试用Z域离散相似法和时域离散相似法进行仿真，编写仿真程序，对仿真结果截图。（输出初态为0，输入为3,仿真步长为002S,100-200个周期）（单号VB,双号C+）答：先将函数G （s） =/ 50 (s、 1)、 s (s + 4 )(s + 3 )化成为：一、50(s +1)1 s+1 50G (s) =- s (s + 4)( s + 3) s s+4 s+3画出系统结构图：u 1w S+1X50yS+3使用z域离散相似法计算得：w (n +1) = w
10、(n) + 3 * tx(n +1) = x(n) * exp( -4 * t) + w(n + 1) - w(n) * (3 + exp( -4 * t)/4 y (n + 1) = y (n) * exp( -3 * t) + x(n) * 50 * (1 - exp( -3 * t)/3仿真程序如下：Private Sub Command1_Click()Dim n As SingleDim t As SingleDim w(200) As SingleDim x(200) As SingleDim z(200) As SingleDim y(200) As SingleDim u(20
11、0) As Single t = 0.02 y(0) = 0For n = 0 To 199w(n + 1) = w(n) + t * 3x(n + 1) = x(n) * Exp(-4 * t) + w(n + 1) - w(n) * (3 + Exp(-4 * t) / 4y(n + 1) = y(n) * Exp(-3 * t) + x(n) * 50 * (1 - Exp(-3 * t) / 3NextText1.Text = y(200)End Sub仿真结果截图如下：备 工程 1 Microsoft Visual Basic 运行-Forml (Code)回眾5. ftCF） 密C
12、E视图问工徴円格式 调试运行只查询1U）图表工具E虫狠程序窗口CW）帮创H】X|Comman.d.1t | |Cli ck陌石育I晞口 I站齬雀閑|gc|卜| 魅图虽答处| -匕 0.04815 x 3405Fr i e Sub C umm andl _C1 i ckDim n As SingleDim t Ae SingleDim w (200:I Az S i ngl eDim (200) Ae S i ngl eDim z (200) As S i ngl eD i m y (200: As S i ngl eDirn u (200: Ae Sin?le0.02 -二 0n 二 0 To
13、 199+ 1 = w (ii ) + t + 3+ 1二 x (n) :*: Enp (4 :*: t：l + w tn + 1) - w Ijl) ：+： l；3 + Exp (4 :*: t):l / 4+ 1二 y (n) :*: Enp (3 :*: t：l + 盟rj ：*： 50 :*: 1 - Enp l3 :*: t:I) / 3T ei: 11. T 熬 t 二 y (200)End Sub广 a Forml回 SzMa!立即55.4619TComm：TLdlxl工程-工程1_x|冒圉|B日工程i cl程1)H-、窗体尽 F arm 1 (Form 1* I iii I 卜使用时域相似法计算得：w(n +1) = w(n) + T *3x(n +1) = x(n)* exp(4 * T) + (w(n) + 3)* (0.25 - 0.25 * exp(4 * T) y (n +1) = exp(-3 * T )* y (n) + 50* x(n)*(1 - exp(-3 * T)/3仿真程序如下：Private Sub Command1_Click()Dim w(2000) As SingleDim x(2000) As SingleDim y(2000) As SingleDim T As SingleDim n As Single
