系统建模与仿真习题1及答案
系统建模与仿真考试题
1.信息时代认识世界（科学研究）的三种方法是：理论研究、（_实验研究_）、（__仿真___）。
2.根据系统状态随时间变化是连续性还是间断性的，可将系统划分为（_连续系统_）、（__离散系统__）。
3.系统仿真中的三个基本概念是系统、（__模型_）、仿真。
4.拟对某系统进行研究，首先要对系统作出明确的描述，即确定系统各个要素：实体、属性、活动、（__状态_）、（_事件___）。
•阶段性知识测试5.系统仿真有三个基本的活动，即系统建模、仿真建模和（__仿真实验__），联系这三个活动的是系统仿真的三要素，即系统、模型和计算机（硬件和软件）。
6.系统仿真的一般步骤是：（1）调研系统，明确问题、（2）（___设立目标，收集数据__）、（3）建立仿真模型、（4）编制程序、（5）运行模型，计算结果、（6）（_统计分析，进行决策__）•阶段性知识测试7.仿真软件发展经历了四个阶段（1）高级程序语言阶段；（2）仿真程序包、初级仿真语言阶段；（3）商业化仿真语言阶段；(4)（_一体化建模与仿真环境_）阶段。
8.常用的仿真软件有Arena、Automod、MATLAB、Promodel、（__WITNESS______）、（______FLEXSIM___）。
9.求解简单系统问题的“原始”方法是（___解析解决____），借助（___实验__）可大大提高该方法的效率和精度。
•阶段性知识测试10.排队系统可简化表示为A/B/C/D/E。
其中A为到达模式；B为（服务模式）、C为服务台数量、D为系统容量；E为排队规则。
11.常见的排队规则有：先到先服务、后到后服务、优先级服务、最短处理时间优先服务、随机服务等。
请以连线方式将下列排队规则名称的中英文对照起来。
先进先出FIFO后进先出LIFO随机服务SIRO最短处理时间优先SPT优先级服务PR•阶段性知识测试12.模型中，习惯称实体为成分。
成分可分为主动成分和被动成分。
请问排队系统中的随机到达的顾客属于（主动）成分（主动/被动）。
系统建模与仿真_考题答案
共10题 每题10分1、什么是数学建模形式化的表示？试列举一例说明形式化表示与非形式化表示的区别；模型的非形式描述是说明实际系统的本质，但不是详尽描述。
是对模型进行深入研究的基础。
主要由模型的实体、包括参变量的描述变量、实体间的相互关系及有必要阐述的假设组成。
模型的非形式描述主要说明实体、描述变量、实体间的相互关系及假设等。
例子：环形罗宾服务模型的非形式描述：实体CPU ，USR1，…，USR5描述变量CPU:Who,Now(现在是谁)----范围{1,2,…,5}; Who.Now=i 表示USRi 由CPU 服务。
USR ：Completion.State （完成情况）----范围[0，1]；它表示USR 完成整个程序任务的比例。
参变量i X -----范围[0，1]；它表示USRi 每次完成程序的比率。
实体相互关系（1）CPU 以固定速度依次为用户服务，即Who.Now 为1，2，3，4，5，1，2…..循环运行。
（2）当Who.Now=I,CPU 完成USRi 余下的i X 工作。
假设：CPU 对USR 的服务时间固定，不依赖于USR 的程序；USRi 的进程是由各自的参变量i X 决定。
2、模型描述变量化简的四种方法比较；建模过程中，在能满足建模的前提下，系统的描述变量应是愈简单愈好。
模型描述变量一般有以下四种方法：（1）、淘汰一个或多个实体、描述变量或相互关系规则；建模者决定淘汰那些次要因素，只要忽略的因素不会显著地改变整个模型行为，相反却使不必要的复杂了。
淘汰一个实体可能要淘汰或修改其他实体：淘汰一个实体，需要淘汰所有涉及这个实体的描述变量；淘汰一个描述变量，需要淘汰或修改涉及该变量的相互关系。
（2）、随机变量取代确定性变量；在一个确定性模型中，相互关系的规则控制着整个描述变量的值。
有些随机值也是由相互关系的规则确定，为了使模型相对简化，可利用概率原理，用随机变量来取代某些变量的相互关系规则，从而将影响变量转换成随机变量。
系统建模控制与仿真 习题及解答
1、工业控制系统可分为几种大类型，各有什么特点?适合的应用领域。
答：工业控制系统可分为分布式控制系统（DCS ）和可编程逻辑控制器（PLC ）两大类型。
分布式控制系统（DCS ））是以微处理机为基础，以危险分散控制，操作和管理集中为特性的新型控制系统，它具有高可靠性、开放性、灵活性、协调性、易于维护、控制功能齐全等特点，属于过程控制系统，主要控制手段是PID ，适用于流程工业； 可编程逻辑控制器（PLC ）是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置，它的特点有可靠性高、抗干扰能力强、硬件配套齐全、功能完善、适用性强、易学易用、容易改造、体积小、重量轻、能耗低等，属于离散控制系统，主要控制手段是顺序与逻辑控制，适用于制造业，目前，已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业。
2、根据自己的理解简述现代控制理论的发展历史，分析为什么现代控制理论在过程控制系统中难以应用？答：现代控制理论是为了分析多输入多输出系统、非线性系统和时变系统而出现的，先是贝尔曼等人提出状态分析法，接着卡尔曼等人提出状态空间法，后来，罗森布洛克等人将经典控制理论传递函数的概念推广到多变量系统，并探讨了传递函数矩阵与状态方程之间的等价转换关系，与此同时，系统辨识、最优控制、离散时间系统和自适应控制的发展大大丰富了现代控制理论的内容。
现代控制理论之所以难以在过程控制系统中应用，有以下几个主要原因：1) 现代控制理论获得较好效果的前提是系统内部结构参数完全已知，并且很精确，而过程控制系统中系统参数一般都是经常变化的，在每次重新开机之后系统参数都会发生变化2) 现代控制理论对系统状态变量采用的是微分运算，对各种干扰非常敏感，而过程控制系统中的干扰非常多，因此在过程控制系统中运用现代控制理论经常得不到好的结果，甚至出现错误的结果，现代控制理论适用于航天、实验室等干扰很少的场合3) x Ax Bu ∙=+；y Cx =中，输出并不在闭环内部，因此现代控制理论不能保证输出具有稳定性4) 现代控制理论在解决现实问题中为了保证系统的稳定性，一般会采用模糊化，这样做的代价是大大降低系统的精确性、快速性5) 在过程控制系统中应用现代控制理论后得到的结果往往不如直接运用PID 后得到的结果好3、什么是串级控制系统？其两个回路各有什么特点？答：串级控制系统是两只调节器串联起来工作，其中一个调节器的输出作为另一个调节器的给定值的系统。
《电力电子系统建模与仿真》题集
《电力电子系统建模与仿真》题集一、选择题（每题2分，共20分）1.在电力电子系统建模过程中，哪一种软件工具常被用于进行系统级仿真分析？（ ）A. Microsoft OfficeB. AutoCADC. MATLAB/SimulinkD. Photoshop2.PWM （脉宽调制）技术中，通过调节什么参数来控制开关管的导通时间？（ ）A. 电压幅值B. 电流频率C. 脉冲宽度D. 电容容量3.在Simulink环境中，哪个模块库提供了丰富的电力电子元件模型用于系统仿真？（ ）A. Simulink Control DesignB. SimPowerSystemsC. Communications System ToolboxD. Robotics System Toolbox4.电力电子系统建模的主要目的是什么？（ ）A. 提高系统美观性B. 分析和优化系统性能C. 增加系统复杂性D. 降低系统成本5.在进行电力电子系统仿真时，哪个因素对于仿真结果的准确性至关重要？（ ）A. 计算机的显示器尺寸B. 元器件模型的精度C. 仿真软件的安装位置D. 操作系统的版本6.SPWM （正弦脉宽调制）技术主要应用于哪种电力电子变换器？（ ）A. DC-DC变换器B. AC-DC整流器C. DC-AC逆变器D. AC-AC变频器7.PID控制器在电力电子系统中主要起什么作用？（ ）A. 增加系统噪声B. 提高系统稳定性C. 降低系统效率D. 增加系统功耗8.在电力电子系统仿真中，设置合适的仿真步长对结果有何影响？（ ）A. 不影响仿真结果B. 提高仿真速度但降低精度C. 平衡仿真速度和精度D. 只影响仿真过程中的动画效果9.电力电子系统中的核心元件是什么？（ ）A. 电阻和电容B. 电感和变压器C. 电力电子开关器件D. 传感器和执行器10.在进行DC-DC变换器仿真时，需要关注哪些性能指标？（ ）A. 变换效率和输出电压纹波B. 变换器的重量和体积C. 变换器的颜色和材质D. 变换器的生产厂家和品牌二、填空题（每题2分，共20分）1.电力电子系统建模中，常用的两种仿真方法是________________和________________。
智慧树知到《数学建模与系统仿真》章节测试答案
智慧树知到《数学建模与系统仿真》章节测试答案第一章单元测试1.数学模型是根据特定对象和特定目的，做出必要假设，运用适当数学工具得到一个数学结构的理论表述。
答案：对2.数学建模是利用数学方法解决实际问题的一种实践。
通过抽象、简化、假设、引入变量等处理过程后，将实际问题用数学方式表达，建立起数学模型，然后运用先进的数学方法及计算机技术进行求解，是对实际问题的完全解答和真实反映，结果真实可靠。
答案：对3.数学模型是用数学符号、数学公式、程序、图、表等刻画客观事物的本质属性与内在联系的理想化表述。
数学建模就是建立数学模型的全过程（包括表述、求解、解释、检验）。
答案：对4.数学模型（Mathematical Model）强调的是过程；数学建模（Mathematical Modeling）强调的是结果。
答案：错5.人口增长的Logistic模型表明人口增长过程是先快后慢。
答案：对6.MATLAB的主要功能包括符号计算、绘图功能、与其他程序语言交互的接口和数值计算。
答案：符号计算、绘图功能、与其他程序语言交互的接口、数值计算7.Mathematica的基本功能包括语言功能（Programing Language）、符号运算（Algebric n）、数值运算（XXX）和图像处理（Graphics）。
答案：语言功能（Programing Language）、符号运算（Algebric n）、数值运算（Numeric n）、图像处理（Graphics）8.数值计算是Maple、MATLAB和Mathematica的主要功能之一。
答案：Maple、MATLAB、XXX9.评阅数学建模论文的标准包括表述的清晰性、建模的创造性和论文假设的合理性。
答案：表述的清晰性、建模的创造性、论文假设的合理性10.中国（全国）大学生数学建模竞赛（CUMCM）每年举办一次。
该竞赛开始于70年代初。
答案：一年举办一次，开始于70年代初。
10、微分方程模型可以用于描述物体动态变化过程，并且可以用来预测对象特征的未来状态。
(完整)系统建模与仿真习题答案(forstudents)
第一章习题1-1什么是仿真？它所遵循的基本原则是什么？答：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。
1-2在系统分析与设计中仿真法与解析法有何区别?各有什么特点?答：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。
它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.1-3数字仿真包括那几个要素？其关系如何？答: 通常情况下，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.1—4为什么说模拟仿真较数字仿真精度低？其优点如何?.答：由于受到电路元件精度的制约和容易受到外界的干扰,模拟仿真较数字仿真精度低但模拟仿真具有如下优点：（1）描述连续的物理系统的动态过程比较自然和逼真。
（2）仿真速度极快，失真小，结果可信度高。
（3）能快速求解微分方程.模拟计算机运行时各运算器是并行工作的，模拟机的解题速度与原系统的复杂程度无关.（4）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.（5）易于和实物相连。
1-5什么是CAD技术？控制系统CAD可解决那些问题？答：CAD技术，即计算机辅助设计（Computer Aided Design)，是将计算机高速而精确的计算能力,大容量存储和处理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，用以加快设计进程，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。
《系统建模与仿真》作业题1
《系统建模与仿真》作业第一次（共两次）布置作业时间：“经典建模法”结束后 要求交作业时间：从布置日开始不超过1周 作业量：共3道题第1题——体现电气系统经典建模[题目] 在如图所示的电路中，R 表示一个电阻，L 表示一个电感，C 表示一个电容，i 表示电流强度，u 表示输入电压，c u 表示电容器的输出电压。
试写出一个状态空间数学模型。
u图1 典型的RLC 电路第2题——体现机械系统经典建模[题目]如图2是一个文字处理器打印轮轴控制系统的简化图。
打印轮轴由一个直流电动机通过皮带和滑轮进行控制。
假设皮带是刚性的，电动机与皮带轮之间的连接也是刚性的，并定义如下的参数和变量：m ()T t 是电动机的力矩；m ()t 是电动机的角位移；()y t 是打印轮轴的线性位移；m J 式电动机的惯量；m B 是电动机的粘性摩擦系数；K 是扭转轴的刚性系数；r 是滑轮的半径；M 是打印轮轴的质量。
（1）写出系统的微分方程；（2）写出系统的传递函数模型m ()()Y s T s 。
T打印轮轴图2 打印轮轴控制系统简化图第3题——体现热工过程经典建模汽轮机高压加热器疏水系统的原理框图如图3所示，其中各段抽汽的压力大小关系为321p p p >>，抽汽温度大小关系为321T T T >>。
给水流量w 和给水温度T 一般来说为两个随机变量。
三个疏水管道阀门的开度为归一化量，即]1,0[,,321∈u u u 。
三个高压加热器的疏水水位分别为1y ，2y ，3y 。
它们的关系可描述为),,,(111111T w T p f u k y+-= ),,,(22223122T w T p f u k u k y+-= ),,,(T w T p f u k u k y+-=图3 汽机高加疏水系统原理框图式中的),,,(111T w T p f ，),,,(222T w T p f ，),,,(333T w T p f 表示系统的不确定干扰，1k ，2k ，3k ，4k ，5k 表示适当的正常数。
物联网系统建模与仿真智慧树知到课后章节答案2023年下长春大学
物联网系统建模与仿真智慧树知到课后章节答案2023年下长春大学长春大学第一章测试1.仿真模型十分强大，能够做到与真实系统一一对应。
答案:错2.物流系统是由多个既互相区别又互相联系的单元结合起来，以货物为工作对象，以完成货物实体流动为目的的有机结合体。
答案:对3.信息时代认识世界（科学研究）的三种方法是理论研究、实验研究、仿真研究。
答案:对4.系统是研究的对象，仿真是系统的抽象。
答案:错5.仿真模型的优点是形式规范，通常能够求得确定的最优解。
答案:对6.仿真系统中三个基本概念是( )。
答案:系统;模型;仿真7.属于一个银行服务系统中的元素有( )。
答案:ATM机;顾客;银行员工;柜员窗口8.下列属于符号模型的是( )。
答案:流程图9.仿真项目研究步骤中的最后一步是( )。
答案:实验运行和结果分析10.模型验证（Validation）的作用是( )。
答案:查看模型是否与实际情况相符第二章测试1.当现有对象库不能满足模型需要时，用户可以创建自己的对象。
答案:对2.Flexsim仿真软件只能进行二维平面模型展示。
答案:错3.Flexsim建模的基本步骤和顺序为构建模型布局、定义对象流程、编辑对象参数、运行仿真模型、分析仿真结果。
答案:对4.构建模型布局步骤中绘制图纸的过程在建立简单模型时可以省略答案:对5.关于端口连接的显示位置，下列说法错误的是( )。
答案:中心端口显示在对象顶部中心6.打开对象属性窗口，对打开连接不能进行的操作是( )。
答案:添加端口连接7.下列哪些不属于Flexsim软件仿真控制栏的功能按钮？答案:后退8.下列不能通过实体的属性参数进行设定的是( )。
答案:数量9.下列属于仿真软件的是( )。
答案:Flexsim;Arena;Witness10.下列属于固定资源对象的是( )。
答案:回收器;发生器第三章测试1.设置邮局窗口服务的时间需要对哪种对象进行设置？答案:处理器2.顾客分流到不同服务窗口，应如何对暂存区的“发送至端口”属性进行设置？答案:按比例分配3.使用合成器时，哪个输入端口的临时实体将作为容器盛装来自其他端口的临时实体？答案:第一个端口4.操作员要进行文件处理和文件搬运，处理器的优先级为2，若先进行文件处理，运输的优先级应设置为( )。
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系统建模与仿真习题一及答案1. 有源网络如图所示（1） 列些输出0u 与输入1u 之间的微分方程。
（2） Ω=101R 、Ω=52R 、Ω=23R 、Ω=34R 、F C 2=，在零初始条件下，将（1）中的微分方程表示为传递函数、状态空间形式、零极点增益形式。
（3）求（2）中方程在输入1u 为单位阶跃响应下的输出曲线。
解：（1） 由运算放大器的基本特点以及电压定理)4()3()(1)2()()1(2132021421320111R i R i u dt i i Cu R i i u R i u R i u c c -=+=+++==⎰（3）式代入（2）式得：42121320)()(1R i i dt i i C R i u ++++=⎰ （5）消去中间变量21,i i 有13142430114131230111120)(1u R R R R R R u u R R dt u R R R R u R u C u R R u ++++++=⎰ 两边求导整理后得（2）代入数据可以得到微分方程为：11007.02.610u u u u--=+ 程序如下：clc;clear;num=[-6.2 -0.7]; den=[10 1]; Gtf=tf(num,den) Gss=ss(Gtf) Gzpk=zpk(Gtf)结果：Transfer function: -6.2 s - 0.7 ------------ 10 s + 1状态空间形式： a =x1 x1 -0.1 b =u1 x1 0.125 c =x1 y1 -0.064 d =u1 y1 -0.62Continuous-time model.Zero/pole/gain: -0.62 (s+0.1129) ---------------- (s+0.1)（3）由（2）知系统的传递函数为-6.2 s - 0.7 ------------ 10 s + 1系统的输入信号为单位阶跃函数，则其Laplace 变换为1/s ，这样系统的输出信号的Laplace 变换为Y(s)=-6.2 s - 0.7 ------------ 10 s^2 + s编写程序，将其表示为（R,P,Q ）形式 clc;clear; s=tf('s')Gtf=(-6.2*s-0.7)/(10*s^2+s) [num,den]=tfdata(Gtf,'v') [R,P,Q]=residue(num,den) R =0.0800 -0.7000 P =-0.1000 0 Q = []于是得到：7.008.0)(1.0-=-t e t y 绘制曲线程序： clc;clear; t=0:0.1:100;y=0.08*exp(-0.1*t)-0.7; plot(t,y)2.已知系统的框图如下：其中：G1=1/(s+1)，G2=s/(s^2+2)，G3=1/s^2，G4=(4*s+2)/(s+1)^2，G5=(s^2+2)/(s^3+14)。
(1)根据梅森公式求总系统传递函数(2)根据节点、支点、相加点移动方法求总系统传递函数 (3)根据feedback( )函数求总系统传递函数 解： (1)前向通道传递函数为1231G G G P =三个回路：1241G G G L -=，3502G L -=，12353G G G G L -= 两个不接触回路：12435012G G G G L =12)321(1L L L L +++-=∆11=∆12435012353501241123311G G G G G G G G G G G G G G G P G ++++=∆∆=s=tf('s');G1=1/(s+1);G2=s/(s^2+2);G3=1/s^2;G4=(4*s+2)/(s+1)^2;G5=(s^2+2)/(s^3+14);G=minreal(3*G3*G2*G1/(1+G4*G2*G1+50*G3+G5*G3*G2*G1+50*G3*G4*G2* G1))结果：Transfer function:3 s^6 + 6 s^5 + 3 s^4 + 42 s^3 + 84 s^2 + 42 s------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ s^10 + 3 s^9 + 55 s^8 + 175 s^7 + 300 s^6 + 923 s^5 + 2456 s^4 + 3715 s^3 + 2132 s^2 + 2802 s + 1400(2)G构成反馈回路G，4G，21G构成反馈回路50，3clc;clear;s=tf('s');G1=1/(s+1);G2=s/(s^2+2);G3=1/s^2;G4=(4*s+2)/(s+1)^2;G5=(s^2+2)/(s^3+14);G124=G2*G1/(1+G2*G1*G4);G350=G3/(1+G3*50);G=minreal(3*G350*G124/(1+G350*G124*G5))结果：Transfer function:3 s^6 + 6 s^5 + 3 s^4 + 42 s^3 + 84 s^2 + 42 s------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ s^10 + 3 s^9 + 55 s^8 + 175 s^7 + 300 s^6 + 923 s^5 + 2456 s^4 + 3715 s^3 + 2132 s^2 + 2802 s + 1400(3)clc;clear;s=tf('s');G1=1/(s+1);G2=s/(s^2+2);G4=(4*s+2)/(s+1)^2; G5=(s^2+2)/(s^3+14);G124=feedback(G2*G1,G4); G350=feedback(G3,50);G=minreal(3*feedback(G350*G124,G5))结果：Transfer function:3 s^6 + 6 s^5 + 3 s^4 + 42 s^3 + 84 s^2 + 42 s------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ s^10 + 3 s^9 + 55 s^8 + 175 s^7 + 300 s^6 + 923 s^5 + 2456 s^4 + 3715 s^3 + 2132 s^2 + 2802 s + 14003. 已知系统的传递函数模型为：]52)1)[(2(24)(32233++++++=s s s s s s s G （1） 采用tf( )函数将该传递函数模型输入到MATLAB 环境。
（2） 采用zpk( )、tf2zp( )函数将上述传递函数模型转化为零极点增益模型。
（3） 采用ss( )、tf2ss( )函数将上述传递函数模型转化为状态空间模型。
（4） 采用tf( )、 ss2tf( )将（3）中变换后的状态空间模型回变为传递函数模型，并与（1）的结果进行比较。
（5） 采用Residue( ) 函数将上述传递函数模型转化为部分分式模型。
（6） 绘制系统的零极点图。
解： （1） clc; clear;num=[1 0 4 2];den1=conv([1 0 1],conv([1 0 1],[1 0 1]))+[0 0 0 0 0 2 5]; den=conv([1,0],conv([1,0],conv([1,0],conv([1,0 2],den1)))); G=tf(num,den) 结果：s^3 + 4 s + 2------------------------------------------------------------------- s^11 + 5 s^9 + 9 s^7 + 2 s^6 + 12 s^5 + 4 s^4 + 12 s^3 (2)clc; clear;num=[1 0 4 2];den1=conv([1 0 1],conv([1 0 1],[1 0 1]))+[0 0 0 0 0 2 5]; den=conv([1,0],conv([1,0],conv([1,0],conv([1,0 2],den1))));G=tf(num,den);sys=zpk(G)[z,p,k]=tf2zp(num,den)结果：(s+0.4735) (s^2 - 0.4735s + 4.224)------------------------------------------------------------------------------------------------------- s^3 (s^2 + 1.544s + 1.227) (s^2 - 1.762s + 1.755) (s^2 + 2) (s^2 + 0.2176s + 2.786)z =0.2367 + 2.0416i0.2367 - 2.0416i-0.4735p =0.8810 + 0.9896i0.8810 - 0.9896i-0.7722 + 0.7940i-0.7722 - 0.7940i-0.1088 + 1.6657i-0.1088 - 1.6657i-0.0000 + 1.4142i-0.0000 - 1.4142ik =1（3）clc; clear;num=[1 0 4 2];den1=conv([1 0 1],conv([1 0 1],[1 0 1]))+[0 0 0 0 0 2 5];den=conv([1,0],conv([1,0],conv([1,0],conv([1,0 2],den1))));G=tf(num,den);sys=ss(G)[A,B,C,D]=tf2ss(num,den)结果：a =x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 x9 x10x1 0 -1.25 0 -1.125 -0.25 -0.75 -0.25 -0.75 0 0x2 4 0 0 0 0 0 00 0 0x3 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0x4 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0x5 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0x6 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0x7 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0x8 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0x9 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0x10 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0x11 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.5x11x1 0x2 0x3 0x4 0x5 0x6 0x7 0x8 0x9 0x10 0x11 0b =u1x1 0.5x2 0x3 0x4 0x5 0x6 0x7 0x8 0x9 0x10 0x11 0c =x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 x9 x10 x11y1 0 0 0 0 0 0 0 0.125 00.25 0.25d =u1y1 0Continuous-time model.A =0 -5 0 -9 -2 -12 -4 -12 0 0 01 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 1 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 1 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 1 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 1 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 1 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 1 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 1 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 1 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0B =1C =0 0 0 0 0 0 0 1 0 4 2D =（4）clc; clear;num=[1 0 4 2];den1=conv([1 0 1],conv([1 0 1],[1 0 1]))+[0 0 0 0 0 2 5];den=conv([1,0],conv([1,0],conv([1,0],conv([1,0 2],den1))));G=tf(num,den);sys=ss(G);[A,B,C,D]=tf2ss(num,den);sys=tf(sys)[num,den]=ss2tf(A,B,C,D)结果：Transfer function:s^3 - 1.11e-016 s^2 + 4 s + 2---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------s^11 + 4.816e-015 s^10 + 5 s^9 + 2.386e-014 s^8 + 9 s^7 + 2 s^6 + 12 s^5 + 4 s^4 + 12 s^3num =Columns 1 through 90 0.0000 0 0.0000 -0.0000 0.0000 0.0000 -0.0000 1.0000Columns 10 through 120.0000 4.0000 2.0000den =Columns 1 through 91.0000 -0.0000 5.0000 0.0000 9.00002.0000 12.0000 4.0000 12.0000Columns 10 through 120 0 0（5）clc; clear;num=[1 0 4 2];den1=conv([1 0 1],conv([1 0 1],[1 0 1]))+[0 0 0 0 0 2 5];den=conv([1,0],conv([1,0],conv([1,0],conv([1,0 2],den1))));[R,P,Q]=residue(num,den)结果：R =-0.0246 + 0.0089i-0.0246 - 0.0089i0.0833 + 0.0295i0.0833 - 0.0295i0.0274 + 0.0298i0.0274 - 0.0298i0.0435 + 0.0581i0.0435 - 0.0581i-0.25930.27780.1667P =-0.1088 + 1.6657i-0.1088 - 1.6657i-0.0000 + 1.4142i-0.0000 - 1.4142i0.8810 + 0.9896i0.8810 - 0.9896i-0.7722 + 0.7940i-0.7722 - 0.7940iQ =[]（6）clc; clear;num=[1 0 4 2];den1=conv([1 0 1],conv([1 0 1],[1 0 1]))+[0 0 0 0 0 2 5];den=conv([1,0],conv([1,0],conv([1,0],conv([1,0 2],den1))));G=tf(num,den);pzmap(G)结果：4. 考虑二阶系统：121)(2++=s s s G 系统的输入为)2sin(t 。