控制系统数字仿真与CAD习题答案

"控制系统数字仿真与CAD习题答案" 本资源涉及控制系统数字仿真与CAD的知识点，涵盖了控制系统数字仿真、CAD技术、虚拟现实技术、离散系统等方面的概念和原则。 控制系统数字仿真是建立在控制理论、相似理论、信息处理技术和计算技术等理论基础之上的，以计算机和其他专用物理效应设备为工具，利用系统模型对真实或假想的系统进行试验，并借助专家经验知识、统计数据和信息资料对试验结果进行分析和研究，进而做出决策的一门综合性的试验性科学。它所遵循的基本原则是相似原理。 在系统分析与设计中，仿真法与解析法有很大的区别。解析法就是运用已掌握的理论知识对控制系统进行理论上的分析，计算。这是一种纯物理意义上的实验分析方法，在对系统的认识过程中具有普遍意义。由于受到理论的不完善性以及对事物认识的不全面性等因素的影响，其应用往往有很大局限性。仿真法基于相似原理，是在模型上所进行的系统性能分析与研究的实验方法。 数字仿真实验包括三个基本要素，即实际系统、数学模型与计算机。由图可见，将实际系统抽象为数学模型，称之为一次模型化，它还涉及到系统辨识技术问题，统称为建模问题；将数学模型转化为可在计算机上运行的仿真模型，称之为二次模型化，这涉及到仿真技术问题，统称为仿真实验。 模拟仿真较数字仿真精度低，但模拟仿真具有如下优点：描述连续的物理系统的动态过程比较自然和逼真；仿真速度极快，失真小，结果可信度高；能快速求解微分方程；可以灵活设置仿真试验的时间标尺，既可以进行实时仿真，也可以进行非实时仿真；易于和实物相连。 CAD技术，即计算机辅助设计，是将计算机高速而精确的计算能力，大容量存储和数据的能力与设计者的综合分析，逻辑判断以及创造性思维结合起来，用以快速设计进程，缩短设计周期，提高设计质量的技术。控制系统CAD可以解决以频域法为主要内容的经典控制理论和以时域法为主要内容的现代控制理论。此外，自适应控制，自校正控制以及最优控制等现代控制策略都可利用CAD技术实现有效的分析与设计。 虚拟现实技术是一种综合了计算机图形技术，多媒体技术，传感器技术，显示技术以及仿真技术等多种学科而发展起来的高新技术。 离散系统是指离散时间系统，即系统中状态变量的变化仅发生在一组离散时刻上的系统。它一般采用差分方程，离散状态方程和脉冲传递函数来描述。离散事件系统是系统中状态变量的改变是由离散时刻上所发生的事件所驱动的系统。这种系统的输入输出是随机发生的，一般采用概率模型来描述。 本资源还涉及了数学模型的微分方程，状态方程，传递函数，零极点增益和部分分式五种形式的特点，以及控制系统建模的基本方法等知识点。