实验2-单服务台单队列排队系统仿真

实验２排队系统仿真

一、学习目的

1．了解仿真的特点

2．学习如何建构模型

3．熟悉eＭ-Plant基本的对象和操作

4．掌握排队系统的特点与仿真的实现方法

二、问题描述

该银行服务窗口为每个到达的顾客服务的时间是随机的,表2.4是顾客服务时间纪录的统计结果

表2.4 每个顾客服务时间的概率分布

服务时间（min）概率密度累计概率

1 ０．1 0.１

2 ０.2 0.3

3 ０.３0．６

4 0．2

5 ０.85

5 0．１0.95

６0.０５ 1.0

对于上述这样一个单服务待排队系统,仿真分析3０天,分析该系统中顾客的到

达、等待和被服务情况,以及银行工作人员的服务和空闲情况。

三、系统建模

3.1仿真目标

通过对银行排队系统的仿真,研究银行系统的服务水平和改善银行服务水平的方法，为银行提高顾客满意度,优化顾客服务流程服务。

3．2.系统建模

3.２.1系统调研

1. 系统结构: 银行服务大厅的布局, 涉及的服务设备

2.系统的工艺参数: 到达-取号-等待-服务－离开

3. 系统的动态参数: 顾客的到达时间间隔,工作人员的服务时间

4．逻辑参数: 排队规则, 先到先服务

５. 系统的状态参数: 排队队列是否为空，如果不为空队长是多少, 服务台是否为空

6.系统的输入输出变量:输入变量确定其分布和特征值，顾客的到达时间间隔的概率分布表和每个顾客被服务时间的概率分布. 输出变量根据仿真目标设定.包括队列的平均队长、最大队长、仿真结束时队长、总服务人员、每个顾客的平均服务时间、顾客平均排队等待服务时间、业务员利用率等。

３．2.２系统假设

1.取号机前无排队，取号时间为0

2. 顾客排队符合先进先出的排队规则

３．一个服务台一次只能对一个顾客服务

4.所有顾客只有一种单一服务

5.仿真时间为1个工作日（8小时）

6.等候区的长度为无限长

3．2.3系统建模

系统模型:

3.2.4 仿真模型

1．实体:银行系统中的实体是人(主动体）

2.属性：到达时间间隔、接受服务的时间、接受服务类型

3.事件：顾客到达、开始取号、取号结束、进入队列、出队列、接受服务、服务完成、离开银行。

4．活动：到达、取号、排队、服务、离开 5．资源：取号机、排队的座椅、服务柜台

到达

离开

取号机

排队座椅

服务柜台

到达

取号

排队

服务

离开

顾客到达

顾客接收服务时间

顾客到达时间间隔顾客离开

结束服务

开始服务

结束排队开始排队结束取号开始取号

实体

活动

事件

资源

4 系统仿真

４.1 eM-pl ａnt 界面与主要控件介绍 1.

实体:

e Ｍ-P ｌａnt 中包括３类实体：enti ｔy ，ｃontai ｎｅｒ,ｔransport ｅr 。

Ｅntit ｙ，属于被动体，本身在系统中不能移动,需和主动资源配合才能移动,常用于生产线上的半成品、仓库中的货物等；

ｃｏn ｔａｉne ｒ，属于被动体，本身在系统中不能移动,需要和主动资源配

3 5

合才能移动。做容器使用,在conｔaineｒ中可以存储eｎtity，如集装箱、托盘、纸箱等；

transporｔer属于主动体，在系统中无论主动资源还是被动资源，均可以移动。常用于带动力的实体，如车辆、ＡGＶ小车、人等。实体在仿真系统中必不可少,任何系统具有１个或者1个以上的实体。

2.tｏｏlboxｓ

ｔoｏlboxs是在仿真过程中需要使用的各重控件包括:maｔeｒｉaｌFｌow, Res ｏｕrｃes, Iｎformation Flow,Ｕser Ｉnterface，Tools等5个面板。本课程重点学习：mａtｅriaｌFlｏw,Infｏrｍatiｏn Flow, Uｓｅr Interｆacｅ三个面板。下面分别介绍如下：

ｃoｎｎectiｏn，连接线，表示实体的移动（或者资源之间的关系)，如顾客到达后取号，则顾客到达资源则与取号机资源。实体从顾客到达资源进入取号机资源则二者之间去有ｃonｎｅcｔion连接。

EｖentConｔrolleｒ，仿真钟,仿真系统钟必备资源,有且只能有一个,表示仿真过程钟的时间轴。

soｕrcｅ,drａin,开始和结束资源,仿真系统钟必备资源,可以有多个,表示仿真系统的开始点和结束点。一般来说一个资源对应一个活动,对应实体在其上的一个时间段。一个活动或者一个资源有两个事件,开始事件和结束事件。但是ｓouｒcｅ和ｄraiｎ是一种特殊的资源,只有一个事件,它表示一个时间点，而不是时间段。

singlｅPrｏc，ParalｌelPｒoc,单工作台和并行工作台资源。可以表示任意的加工活动,如顾客接收银行业务员服务活动，取号机取号活动等。如果只有一个柜台提供服务,则使用sｉngｌｅprｏc,如果有多个柜台且服务时间和服务方式

相同,则使用PaｒaｌｌelProc。如果有多个柜台且服务时间和服务方式不同，则使用多个sｉnglePｒｏｃ。

placebｕfｆeｒ，buffer,等候区。不同之处在于plaｃebuffer进来的顺序和出来的顺序没有关系,而ｂuffeｒ则保证最先进来最先出去（ＦIFO,FirsｔIｎF ｉrst Out）,凡是需要排队等候的地方剧需要用buffeｒ或者pｌａceｂｕffer，一般来说ｂuffeｒ更长用一些，实际的许多排队系统一般都是ＦIFO的排队规则。

ｌｉｎｅｓ,传送带资源。eｎtity,coｎtaiｎer，tｒａnspoｒtｅｒ均可以在其上被传送。常用于运输皮带、链式输送机、辊子输送机等。

ｔracｋ，道路。上述资源中唯一不带动力的资源,只有主动体才可以在其上运动,entity和contａiｎｅr则无法使用tracｋ资源。常用于道路、轨道。

fｌｏwcontrol,流控。实体在加工过程中根据不同的情况会有不同的流向。

metｈod。前面已提及,除了sｏurce和drａｉn，其他的资源可以表示一个活动(时间段），具有开始事件和结束事件。ｅM-Pｌａnt软件中有很多类和对象,可以简化构建仿真系统的过程，因此如果没有特殊的要求,一般系统会自动执行。但是，根据实际问题的需要,需要编制自己的开始事件和结束事件。如本实验中,在对顾客进行服务前（开始服务事件),需要考虑顾客的服务时间是多少,系统无法自动完成,则必须使用mｅthod创建一个开始服务事件，插入服务台资源中,通过编程实现任意顾客的服务时间。Methｏd是编程工具，而编程则是对事件的编程。

Vａriabｌe。全局变量,在C语言中，存在全局变量和局部变量，eM-Pｌa ｎt中与其相似,在ｍethod中定义的变量属于局部变量,但是，某些时候，某个变量需要在不同的mothoｄ中使用,此时则用到全局变量。

tabｌｅ。表,用于储存数据。

cｈarｔ,制作各种图表

3.Frame

Fｒaｍｅ是仿真系统的工作界面，在Frａme中建模并运行仿真系统。银行系统中,顾客取号后排队等着叫号,根据不同的排队号类别被分成了多个排队队列,取号后分成多个队列则有flowcｏntrｏl控制。在Ｆraｍe中如图所示：

顾客到达（source）后取号(ｓinｇleｐｒoc）根据不同的顾客类型分类（flowco ｎtroｌ)，分为个人客户和企业客户，分别进入个人客户队列和企业客户队列进行排队。在系统中有３个个人客户服务台（sｉngleprｏｃ）,如果任何一个个人客户服务台为空，则查找个人客户队列如果不为空，则选择最早进入的客户进行服务。系统中有ｎ个企业客户服务台,则使用一个多服务台资源(ｐrａllelproｃ）表示，任意一个服务台完成对顾客的服务后,顾客离开(drain）,它们之间的关系用连接线表示（connectioｎ)。针对本实验的单服务台系统则可以简单表示为:

4.资源管理器

资源管理器的功能是对资源进行管理;包括ＭaterｉalFloｗ、Resources、Inf ｏｒｍａtionＦｌow、UsｅInｔerFacｅ、MUs、Tools、其功能与tｏols中的功能相同。用户可以自己创建新的文件夹，创建新的Ｆrame来实现仿真系统的构建。

5.consoｌe

ｃonsolｅ,控制台，呈现编译和调式过程中的各种信息,包括出错信息、警告信息、输出信息等。

４.2 完成排队仿真系统

１. 启动eＭ-Pｌaｎt Professional

开始>程序>Ｔｅcnomatix>ｅM-Ｐlant 7.0>eM-PlanｔPｒｏｆessioｎａl

打开后如图所示:

2．创建新的模型，点选菜单栏Fｉle>New Ｍｏdel

出现下图：

3. 新增文件夹

点选Model,按鼠标右键,出现ｏbｊect的功能表,选择Ｎew > Folder

然后选中新建文件夹并右击出现快捷菜单，选择Renａｍe进行重新名,名为“QueueSｙsteｍ”。

４.创建新的Frame，命名为“QueｕｅFｒａme”

选中QueueSｙsｔem文件夹,右击,选择Ｎew >Frａme，然后右击Ｆｒaｍｅ重命名

5. 创建主要控件(根据个人喜好，可将Fraｍe最大化)

选中tｏｏls工具栏中的source按钮，然后在Ｆｒamｅ中单击创建soｕr ｃe控件。

用同样的方法创建bｕffeｒ、singleproc、draｉｎ、eｖentｃonｔroller等控件,同时用connection将其连接起来。

6. 创建一个实体

选中ＭUs目录下的Enｔｉｔy,然后按住Ctrｌ，并拖到ＱueueSｙｓｔｅｍ目录下，就复制过来了，右击改名为ｐerｓoｎ。

7．设置各控件属性

双击ｓourcｅ，打开其属性对话框，修改Aｔtriｂutes选项卡里面的MU值,单击后面的按钮，打开selｅct oｂｊect对话框，选择前面新建的peｒson，单击ＯK。

双击buffer按钮,先设置Ａtｔｒibutes选项卡中的Caｐａcity属性值,将其改为－1,表示无限量,单击Apｐly,然后选择timeｓ选项卡，将prｏcessiｎg time改为0,单击OK。

双击Ｄrain,将times选项卡中的ｐｒocｅsｓing tｉmｅ值改为0，单击ＯK。

双击Eventcｏｎtｒollｅr,选择ｓettings选项卡,根据要求，设置Data为开始时间，Ｅnd为结束时，单击ＯK。

8.创建Ｍethod以及Tablｅfile

在ｔooｌｓ工具栏中选择Ｍｅthoｄ按钮和Ｔaｂｌefile按钮,然后在Fraｍe中创建相应的Mｅthｏd和Tablefilｅ，右击弹出快捷菜单，选择Rename进行改名,分别创建6个Ｍethoｄ和３个Tabｌeｆile。

Method:ｒeseｔ、init、endｓim、arrivalｉntervalｔimｅ、ｃuｓtoｍｓeverｔime、computeq ｕｅuelength；

Ｔableｆilｅ：ｑueueTａb、cｕｓｔomsＴab、ｃｕstoms２０Tab。

9．创建两个全局变量

在tｏｏls工具栏里面选择Vａriable按钮，创建两个全局变量：Simuｌatio ｎＴｉmes、QueｕeNｕmbｅrCoｕnt，将两个全局变量中Ｖalue选项卡中的Data Type都改为inteｇer,单击OK。

1０.修改perｓｏn属性

在左边根目录下双击Person，弹出对话框，选择Ｃｕstｏm Attrｉｂuｔes选项卡。

单击ｎｅw按钮，新建一个属性变量,Name为aｒｒivａltime，Ｄaｔa Ｔype为timｅ。

单击OＫ,返回前面对话框,再新建两个类型为ｔiｍe的seｒverTｉme和waiｔＴime的属性变量。

1１.编辑表格属性

设置QueuｅTab第1列的Data Typｅ为inｔｅger,第2列的daｔa tyｐｅ为iｎｔeger，第３列的DatａＴｙpe为ｒeal,第4列的Daｔa Tｙｐｅ为intｅgｅr,第5列的Ｄata Tyｐe为ｉnteger。

设置ＣuｓtoｍsTab第１列的Dａta Type为integeｒ，第2列的DａtａTyｐｅ

控制系统仿真与CAD试实验-实验三和实验四

实验三采样控制系统的数字仿真一、实验目的 1. 熟悉采样控制系统的仿真方式； 2. 掌握采样控制系统数字仿真的程序实现。二、实验内容某工业系统的开环传递函数为 10()(5)G s s s = +，要求用数字控制器D(z)来改善系统的性能，使得相角裕度大于45o ，调节时间小于1s(2%准则)。 1. 绘制碾磨控制系统开环根轨迹图、Bode 图和奈奎斯特图，并判断稳定性； sisotool(G) //点击“Analysis ”下的“Closed-Loop Bode ”，出现LTI Viewer for SISO Design tool margin(G) //点击图标“Data Cursor ”，点击交叉点，出现相关参数。 2. 当控制器为()()() c K s a G s s b +=+，试设计一个能满足要求的控制器（要求用根轨迹法和频率响应法进行设计）；调节前： Gs=tf(10,[1 5 0]); Close_S=feedback(Gs,1); Step(Close_S,'b'); hold on 设计前截止频率为1.88rad/s,相角裕度为69.5°（第一问中）（1）进行根轨迹校正：

1,2=70=0.84.42.55/.25/5 3.75 s n n n n arctg t w rad s w rad s w p w jw j γγξξξ====-±=-±取度由，求得＝5，取＝6要求的主导极点为要使得根轨迹向左转，要加入零点。考虑到校正装置的物理可实现性，加入超前校正装置。 111111111a ()b (a) ()(2)(b) ,a 2b 1804050c g o o o o o o c s G s s K s G s s s s p p p p p p p p p ?+= ++=++∠∠∠∠=-∠∠∠∠==K （）（）开环传递函数为为了使得根轨迹通过根据相角条件（－）－（－0）－（－）－（－）求得（－0）＝140，（－2）＝90（－a ）－（－b ）超前装置提供的超前相角为 a=6.512，b=11.499（a 表示零点，b 表示极点） 111111115 3.7516.51210+511.499 0+511.499 1006.512=10 g g p j p K p p p p p p K p K =-++=++++=≈+根据根轨迹的幅值条件系统的开环增益为 333 6.512()11.499 6.5126.499 c c c s G s s z p p z p += +==-10（）所以（）加校正装置后，除要求的主导极点，还有一个闭环零点和一个非主导极点。根据(-5+j3.75)+(-5-j3.75)+＝0+(-5)+(-11.499)-第八法则、对系统的影响，例如超调量可能会变大等，但闭环系统的性能主要由复数极点确定。

自动控制原理MATLAB仿真实验报告

实验一 MATLAB 及仿真实验（控制系统的时域分析）一、实验目的学习利用MATLAB 进行控制系统时域分析，包括典型响应、判断系统稳定性和分析系统的动态特性；二、预习要点 1、系统的典型响应有哪些？ 2、如何判断系统稳定性？ 3、系统的动态性能指标有哪些？三、实验方法（一）四种典型响应 1、阶跃响应：阶跃响应常用格式： 1、)(sys step ；其中sys 可以为连续系统，也可为离散系统。 2、),(Tn sys step ；表示时间范围0---Tn 。 3、),(T sys step ；表示时间范围向量T 指定。 4、),(T sys step Y =；可详细了解某段时间的输入、输出情况。 2、脉冲响应：脉冲函数在数学上的精确定义：0 ,0)(1)(0 ?==?∞ t x f dx x f 其拉氏变换为：) ()()()(1)(s G s f s G s Y s f === 所以脉冲响应即为传函的反拉氏变换。脉冲响应函数常用格式： ① )(sys impulse ； ② ); ,();,(T sys impulse Tn sys impulse ③ ),(T sys impulse Y = （二）分析系统稳定性有以下三种方法： 1、利用pzmap 绘制连续系统的零极点图； 2、利用tf2zp 求出系统零极点； 3、利用roots 求分母多项式的根来确定系统的极点（三）系统的动态特性分析 Matlab 提供了求取连续系统的单位阶跃响应函数step 、单位脉冲响应函数impulse 、零输入响应函数initial 以及任意输入下的仿真函数lsim.

数据结构-银行排队系统

宁波大红鹰学院信息工程学院课程设计报告项目名称：银行排队系统项目组长：白钰琦项目成员：项鸿伟、徐海域、徐程凯班级名称：10计科1 专业名称：计算机科学与技术完成时间:2012年11月27日信息工程学院制

目录一、系统总体描述.................................................... - 1 - 二、模块设计（包括文档设计、项目流程设计）........................... - 1 - 三、程序设计（界面设计、后台详细设计）............................... - 2 - 四、设计总结......................................................... - 3 - 五、设计总结......................................................... - 6 - 1、完成情况...................................................... - 6 - 2、心得体会...................................................... - 7 -

一、系统总体描述银行排队系统是利用现代网络通信技术和计算机信息管理技术来代替传统排队的系统，从本质上改善传统排队管理所存在的拥挤、嘈杂、混乱现象，避免各种不必要的纠纷。通过使用排队系统，由传统的客户站立排队改变为取票进队、排队等待、叫好服务，由传统物理的多个队列变为一个逻辑队列，使“先来先服务”的思想得到更好地贯彻。本系统可以实现银行排队的主要业务活动。本系统分为以下6个功能模块: （1）顾客到达。分为VIP客户和普通客户进行排队拿号，普通客户进入逻辑队列。（2）顾客离开。顾客离开时将客户从队列中删除，并提供让客户对银行窗口职员评价的平台。（3）查看业务办理。可以查看每个业务窗口正在给第几号顾客办理业务。（4）查看排队情况。可以查看当前顾客有多少个顾客在排队等候。（5）系统查询。可以查询本系统为多少个普通用户和VIP客户办理过业务。（6）退出。退出整个银行排队系统。二、模块设计（包括文档设计、项目流程设计）本程序包含主程序模块、菜单选择模块和队列操作模块，调用关系如下图：模块调用示意图 2、系统子程序及功能设计（1）void Initshuzu();

控制系统仿真实验四(新)

实验四：控制系统的时域分析一，实验目的 1、使用MATLAB 分析系统的稳定性及稳态性能。 2、分析系统的暂态性能并会计算暂态性能指标。二、实验内容 1、已知系统的闭环传递函数为：384 40014020200)(234++++=S S G S S S ，分析系统的稳定性，并求该系统的单位阶跃响应曲线。 >> num=[200]; >> den=[1 20 140 400 384]; >> [z,p]=tf2zp(num ，den); >> ii=find(real(p)>0);n1=length(ii); >> if(n1>0) disp('The Unstable Poles are:'); disp(p(ii)); else disp('System is Stable');end System is Stable >>step(num,den) 2、已知离散系统5.08.06.1)(22+--=Z Z Z Z Z φ，求该系统的单位阶跃响应曲线。 >> num=[1.6 -1 0]; >> den=[1 -0.8 0.5]; >> dstep(num,den);

3、控制系统的状态空间模型为： ?????? ????????.3.2.1x x x =??????????--17120100010??????????x x x 321+u ??????????100 []???? ??????=x x x y 321132，求该系统在[0，3]区间上的单位脉冲响应曲线。 >> A=[0 1 0;0 0 1;0 -12 -17];B=[0;0;1];C=[2 3 1];D=0; >> impulse(A,B,C,D) 4、已知控制系统模型为：u x x x x ??????+????????????--=????????? ?10961021.2. 1，[]??????=x x y 2111，求系统在y=sint 时的响应。 >> [u,t]=gensig('sin(t)',2*pi); >> A=[0 1;-6 -9];B=[0;1];C=[1 1];D=0;

实验二最少拍控制系统仿真

实验二最少拍控制系统仿真一、实验目的 1. 学习最少拍系统的设计方法和使用Matlab 进行仿真的方法二、实验器材 x86系列兼容型计算机，Matlab 软件三、实验原理建立所示的数字系统控制模型并进行系统仿真，已知)1(10)(+= s s s G P ，采样周期T=1s 。广义被控对象脉冲传递函数： [])3679.01)(1()718.01(679.3)1(1)()(1111-------+=??????+?-==z z z z s s K s e Z s G Z z G Ts ，则G(z)的零点为-0.718(单位圆内)、极点为1(单位圆上)、0.368(单位圆内)，故u=0，v=1，m=1。 a. 有纹波系统单位阶跃信号：根据稳定性要求，G(z)中z=1的极点应包含在Φe (z)的零点中，系统针对阶跃输入进行设计，q=1，显然准确性条件中已满足了稳定性要求，于是可设01)(?-=Φz z ，根据1)1(=Φ求得10=?，则1)(-=Φz z ， 11718.01)3679.01(2717.0)(1)()(1)(--+-=Φ-Φ=z z z z z G z D 。单位斜披信号：根据稳定性要求，G(z)中z=1的极点应包含在Φe (z)的零点中，系统针对阶跃输入进行设计，q=2，显然准确性条件中已满足了稳定性要求，于是可设)()(1101--+=Φz z z ??，根据1)1(=Φ，0)1('=Φ求得20=?，11-=?，则 2 12)(---=Φz z z ，)718.01)(1()5.01)(3679.01(5434.0)(1)()(1)(1111----+---=Φ-Φ=z z z z z z z G z D 。单位加速度信号：根据稳定性要求，G(z)中z=1的极点应包含在Φe (z)的零点中，系统

实验单服务台单队列排队系统仿真

实验2排队系统仿真一、学习目的 1．了解仿真的特点 2．学习如何建构模型 3．熟悉eM-Plant基本的对象和操作 4．掌握排队系统的特点与仿真的实现方法二、问题描述该银行服务窗口为每个到达的顾客服务的时间是随机的，表2.4是顾客服务时间纪录的统计结果表2.4 每个顾客服务时间的概率分布服务时间（min）概率密度累计概率 1 0.1 0.1 2 0.2 0.3 3 0.3 0.6 4 0.2 5 0.85 5 0.1 0.95 6 0.05 1.0 对于上述这样一个单服务待排队系统，仿真分析30天，分析该系统中顾客的到

达、等待和被服务情况，以及银行工作人员的服务和空闲情况。三、系统建模 3.1 仿真目标通过对银行排队系统的仿真，研究银行系统的服务水平和改善银行服务水平的方法，为银行提高顾客满意度，优化顾客服务流程服务。 3.2．系统建模 3.2.1 系统调研 1. 系统结构: 银行服务大厅的布局, 涉及的服务设备 2. 系统的工艺参数: 到达-取号-等待-服务-离开 3. 系统的动态参数: 顾客的到达时间间隔, 工作人员的服务时间 4. 逻辑参数: 排队规则, 先到先服务 5. 系统的状态参数: 排队队列是否为空, 如果不为空队长是多少, 服务台是否为空 6. 系统的输入输出变量:输入变量确定其分布和特征值,顾客的到达时间间隔的概率分布表和每个顾客被服务时间的概率分布. 输出变量根据仿真目标设定. 包括队列的平均队长、最大队长、仿真结束时队长、总服务人员、每个顾客的平均服务时间、顾客平均排队等待服务时间、业务员利用率等。 3.2.2系统假设 1．取号机前无排队，取号时间为0 2．顾客排队符合先进先出的排队规则 3．一个服务台一次只能对一个顾客服务 4．所有顾客只有一种单一服务 5．仿真时间为1个工作日（8小时） 6．等候区的长度为无限长 3.2.3系统建模系统模型： 3.2.4 仿真模型 1．实体：银行系统中的实体是人（主动体）

控制系统仿真实验报告

哈尔滨理工大学实验报告控制系统仿真专业：自动化12-1 学号：1230130101 姓名：

一．分析系统性能课程名称控制系统仿真实验名称分析系统性能时间8.29 地点3# 姓名蔡庆刚学号1230130101 班级自动化12-1 一．实验目的及内容： 1. 熟悉MATLAB软件的操作过程； 2. 熟悉闭环系统稳定性的判断方法； 3. 熟悉闭环系统阶跃响应性能指标的求取。二．实验用设备仪器及材料： PC, Matlab 软件平台三、实验步骤 1. 编写MATLAB程序代码； 2. 在MATLAT中输入程序代码，运行程序； 3.分析结果。四．实验结果分析： 1.程序截图

得到阶跃响应曲线得到响应指标截图如下

2.求取零极点程序截图得到零极点分布图 3.分析系统稳定性根据稳定的充分必要条件判别线性系统的稳定性最简单的方法是求出系统所有极点,并观察是否含有实部大于0的极点，如果有系统不稳定。有零极点分布图可知系统稳定。

二．单容过程的阶跃响应一、实验目的 1. 熟悉MATLAB软件的操作过程 2. 了解自衡单容过程的阶跃响应过程 3. 得出自衡单容过程的单位阶跃响应曲线二、实验内容已知两个单容过程的模型分别为 1 () 0.5 G s s =和5 1 () 51 s G s e s - = + ，试在 Simulink中建立模型，并求单位阶跃响应曲线。三、实验步骤 1. 在Simulink中建立模型，得出实验原理图。 2. 运行模型后，双击Scope，得到的单位阶跃响应曲线。四、实验结果 1．建立系统Simulink仿真模型图，其仿真模型为

《MATLAB与控制系统。。仿真》实验报告

《MATLAB与控制系统仿真》实验报告班级：学号：姓名：时间：2013 年 6 月

目录实验一MATLAB环境的熟悉与基本运算（一）实验二MATLAB环境的熟悉与基本运算（二）实验三MATLAB语言的程序设计实验四MATLAB的图形绘制实验五基于SIMULINK的系统仿真实验六控制系统的频域与时域分析实验七控制系统PID校正器设计法实验八线性方程组求解及函数求极值

实验一MATLAB环境的熟悉与基本运算（一）一、实验目的 1．熟悉MATLAB开发环境 2．掌握矩阵、变量、表达式的各种基本运算二、实验基本原理 1.熟悉MATLAB环境: MATLAB桌面和命令窗口、命令历史窗口、帮助信息浏览器、工作空间浏览器、文件和搜索路径浏览器。 2.掌握MATLAB常用命令表1 MATLAB常用命令变量与运算符 3．1变量命名规则 3．2 MATLAB的各种常用运算符表3 MATLAB关系运算符表4 MATLAB逻辑运算符

| Or 逻辑或 ~ Not 逻辑非 Xor逻辑异或符号功能说明示例符号功能说明示例：1:1:4;1:2:11 . ；分隔行.. ，分隔列… （）% 注释 [] 构成向量、矩阵！调用操作系统命令 {} 构成单元数组= 用于赋值的一维、二维数组的寻访表6 子数组访问与赋值常用的相关指令格式三、主要仪器设备及耗材计算机四．实验程序及结果 1、新建一个文件夹（自己的名字命名，在机器的最后一个盘符） 2、启动MATLAB，将该文件夹添加到MATLAB路径管理器中。 3、学习使用help命令。

计算机仿真实验四-基于Simulink控制系统仿真与综合设计

实验四基于Simulink 控制系统仿真与综合设计 4.1实验目的 1）熟悉Simulink 的工作环境及其功能模块库； 2）掌握Simulink 的系统建模和仿真方法； 3）掌握Simulink 仿真数据的输出方法与数据处理； 4）掌握利用Simulink 进行控制系统的时域仿真分析与综合设计方法； 5）掌握利用 Simulink 对控制系统的时域与频域性能指标分析方法。 4.2实验内容与要求 4.2.1 实验内容图4.1为单位负反馈系统。分别求出当输入信号为阶跃函数信号)(1)(t t r =、斜坡函数信号t t r =)(和抛物线函数信号2/)(2t t r =时，系统输出响应)(t y 及误差信号)(t e 曲线。若要求系统动态性能指标满足如下条件：a) 动态过程响应时间s t s 5.2≤；b) 动态过程响应上升时间s t p 1≤；c) 系统最大超调量%10≤p σ。按图4.2所示系统设计PID 调节器参数。图4.1 单位反馈控制系统框图

s 119.010+s 1 007.01+s + - )(t r ) (t y ) (t e PID 图4.2 综合设计控制系统框图 4.2.2 实验要求１）采用Simulink 系统建模与系统仿真方法，完成仿真实验；２）利用Simulink 中的Scope 模块观察仿真结果，并从中分析系统时域性能指标（系统阶跃响应过渡过程时间，系统响应上升时间，系统响应振荡次数，系统最大超调量和系统稳态误差）；３）利用Simulink 中Signal Constraint 模块对图4.2系统的PID 参数进行综合设计，以确定其参数；４）对系统综合设计前后的主要性能指标进行对比分析，并给出PID 参数的改变对闭环系统性能指标的影响。 4.3确定仿真模型在Simulink 仿真环境中，打开simulink 库，找出相应的单元部件模型，并拖至打开的模型窗口中，构造自己需要的仿真模型。如图所示：

简单控制系统PYTHON仿真实验

计算机基础理论实验四简单控制系统python仿真实验学号：13 姓名：陈严实验日期：2012/5/24 实验目的：学习计算机仿真的方法。实验内容：1.建立test.py文件，运行test.py,分析实验结果； 2.为每一行代码写一个注释系统如上图，鼓风机吹出风需要经过阀门才能到达风轮；而风轮的转速会影响到杠杆位置间接影响到阀门开度。鼓风机的输入为正作用；风轮以至阀门的影响为负作用（或负反馈）。代码： #coding=utf-8 #系统参数 a=0.1 b=1.0 #系统结构，F：鼓风机的风力; F1：实际输入风力；W：风轮转速 def WW(): return a*F1 //*每次输入的风力 def FF1(): return F-b*W //*杠杆所得到的力 #初始条件 F1=2 //*实际输入风力为2

W=0.2 //*风轮转速为0.2转每秒 print F1,W //*输入实际风力和转速 #鼓风机风力正常 F=2.2 //*鼓风机的风力为2.2 print "鼓风机风力",F //*输出鼓风机的风力 #随着时间增加 for t in xrange(20): //*返回一个迭代序列 F1,W=FF1(),WW() //*将风力和转速进行更新 print F1,W //*输出更新后的风力和转速#鼓风机风力偏大 F=2.3 //*当鼓风机的风力为2.3时print "鼓风机风力",F #随着时间增加 for t in xrange(20): //*返回迭代列20次 F1,W=FF1(),WW() //*再次更新 print F1,W //*输出实际风力和转速 #鼓风机风力偏小 F=2.2 //*当风力为2.2时 print "鼓风机风力",F #随着时间增加 for t in xrange(20): //*在f=2.2时，再次迭代 F1,W=FF1(),WW() print F1,W 实验结果：

银行排队系统

1、编程实现一个“银行排队模拟系统” 思想：程序等待标准输入，若检测到有标准输入，则创建对应的进程。如果目前等待态的进程个数等于座位数，在门外等待（即放入消息队列等待创建）；若目前阻塞的进程个数小于座位数则进程阻塞。与此同时，检测等待态的进程个数小于座位数，消息队列中存在消息，则从消息队列中取出一条消息，同时创建一个新进程。本程序使用信号量进行进程间通信，使用消息队列存储从stdin输入的消息。设置一信号量，标示大厅中座位。设置一消息队列，标示在门外等待。本程序，没有实现，老师所说的，“窗口进程”。只是在主控进程中，对S3，S4进行了操作来实现与子进程的通信。相当于，主控进程作为一个窗口进程，来处理各个客户进程。由于，想要做到，在同一时间，主控进程最多只有两个子进程（客户进程）在执行，其他的都在阻塞状态，因此，本程序，将S3的初始值设置为2 1) 该程序模拟客户到银行取号-排队-被叫号-被服务的过程； 2) 程序执行流程如下： Step1: 客户到达银行，并从取号机取号； Step2: 如果大厅中有空闲座位，则座下等待，否则，在大厅外等待；

Step3: 银行职员如果发现有客户等待，则依次叫号服务，否则休息； Step4: step1-step4重复执行 3) 大厅中座椅数量为20个； 4) 服务窗口为2个； 5) “客户到来”通过命令行输入客户名字模拟； 6) 为了模拟实际情况，每个客户服务时间不小于20秒，可随机确定； 7) 程序顺序列出不同窗口服务客户的：名称，窗口号，服务时间2、提示 1) 需一个主控进程，随时监控客户到来，并为之创建进程； 2) 取号机应视为互斥型临界资源 3) 座椅应视为临界资源 4) 客户等待及被叫号应视为进程间同步过程主控进程（serve.c）执行流程图：

实验四 PID控制系统的Simulink

自动控制理论上机实验报告学院：机电工程学院班级：13级电信一班姓名：学号：

实验四 PID 控制系统的Simulink 仿真分析一、实验目的和任务 1．掌握PID 控制规律及控制器实现。 2．掌握用Simulink 建立PID 控制器及构建系统模型与仿真方法。二、实验原理和方法在模拟控制系统中，控制器中最常用的控制规律是PID 控制。PID 控制器是一种线性控制器，它根据给定值与实际输出值构成控制偏差。PID 控制规律写成传递函数的形式为a s K s Ki K s T s T K s U s E s G d p d i p ++=++==)11()()()( 式中，P K 为比例系数；i K 为积分系数；d K 为微分系数；i p i K K T = 为积分时间常数；p d d K K T =为微分时间常数；简单来说，PID 控制各校正环节的作用如下：（1）比例环节：成比例地反映控制系统的偏差信号，偏差一旦产生，控制器立即产生控制作用，以减少偏差。（2）积分环节：主要用于消除静差，提高系统的无差度。积分作用的强弱取决于积分时间常数i T ，i T 越大，积分作用越弱，反之则越强。（3）微分环节：反映偏差信号的变化趋势（变化速率），并能在偏差信号变得太大之前，在系统中引入一个有效的早期修正信号，从而加快系统的动作速度，减少调节时间。三、实验使用仪器设备计算机、MATLAB 软件四、实验内容(步骤） 1、在MATLAB 命令窗口中输入“simulink ”进入仿真界面。 2、构建PID 控制器：（1）新建Simulink 模型窗口（选择“File/New/Model ”）,在Simulink Library Browser 中将需要的模块拖动到新建的窗口中，根据PID 控制器的传递函数构建出如下模型：

MATLAB与控制系统仿真及实验 2016 (二)

MATLAB与控制系统仿真及实验实验报告（二） 2015- 2016 学年第 2 学期专业：班级：学号：姓名： 20 年月日

实验二 MATLAB的图形绘制一、实验目的 1.学习MATLAB图形绘制的基本方法 2.熟悉和了解MATLAB图形绘制程序编辑的基本指令 3.熟悉掌握利用MATLAB图形编辑窗口编辑和修改图形界面，添加图形的标注 4.掌握plot、subplot的指令格式和语法二、实验设备及条件计算机一台（包含MATLAB 软件环境）。三、实验内容 1．生成1×10 维的随机数向量a，分别用红、黄、蓝、绿色绘出其连线图、杆图、阶梯图和条形图，并分别标出标题“连线图”、“杆图”、“阶梯图”、“条形图”。 (1. Generate random vector of dimension 1×10, and use different functions plot, stem, stairs and bars to draw figures with different colors, such as red, yellow, blue and green. Then title the figures with "Plot", "Stem", "Stem", "Bars" respectively.) a=rand(1,10); subplot(2,2,1); plot(a,'r'); title('连线图'); subplot(2,2,2); stem(a,'y'); title('杆图'); subplot(2,2,3); stairs(a,'b'); title('阶梯图'); subplot(2,2,4); bar(a,'g'); title('条形图'); 2. 绘制函数曲线，要求写出程序代码。 (2. Plot the curves and write down the code.) (1) 在区间[0:2π]均匀的取50个点，构成向量t t=linspace(0,2*pi,50)

哈工大计算机仿真技术实验报告仿真实验四基于Simulink控制系统仿真与综合设计

基于Simulink 控制系统仿真与综合设计一、实验目的 (1) 熟悉Simulink 的工作环境及其功能模块库； (2) 掌握Simulink 的系统建模和仿真方法； (3) 掌握Simulink 仿真数据的输出方法与数据处理； (4) 掌握利用Simulink 进行控制系统的时域仿真分析与综合设计方法； (5) 掌握利用 Simulink 对控制系统的时域与频域性能指标分析方法。二、实验内容图2.1为单位负反馈系统。分别求出当输入信号为阶跃函数信号)(1)(t t r =、斜坡函数信号t t r =)(和抛物线函数信号2/)(2t t r =时，系统输出响应)(t y 及误差信号)(t e 曲线。若要求系统动态性能指标满足如下条件：a) 动态过程响应时间s t s 5.2≤；b) 动态过程响应上升时间s t p 1≤；c) 系统最大超调量%10≤p σ。按图1.2所示系统设计PID 调节器参数。图2.1 单位反馈控制系统框图

图2.2 综合设计控制系统框图三、实验要求 (1) 采用Simulink系统建模与系统仿真方法，完成仿真实验； (2) 利用Simulink中的Scope模块观察仿真结果，并从中分析系统时域性能指标（系统阶跃响应过渡过程时间，系统响应上升时间，系统响应振荡次数，系统最大超调量和系统稳态误差）； (3) 利用Simulink中Signal Constraint模块对图2.2系统的PID参数进行综合设计，以确定其参数； (4) 对系统综合设计前后的主要性能指标进行对比分析，并给出PID参数的改变对闭环系统性能指标的影响。四、实验步骤与方法 4.1时域仿真分析实验步骤与方法在Simulink仿真环境中，打开simulink库，找出相应的单元部件模型，并拖至打开的模型窗口中，构造自己需要的仿真模型。根据图2.1 所示的单位反馈控制系统框图建立其仿真模型，并对各个单元部件模型的参数进行设定。所做出的仿真电路图如图4.1.1所示。

运动控制系统仿真实验讲义

《运动控制系统仿真》实验讲义谢仕宏

实验一、闭环控制系统及直流双闭环调速系统仿真一、实验学时：6学时二、实验内容： 1. 已知控制系统框图如图所示：图1-1 单闭环系统框图图中，被控对象s e s s G 150130010)(-+= ，Gc(s)为PID 控制器，试整定PID 控制器参数，并建立控制系统Simulink 仿真模型。再对PID 控制子系统进行封装，要求可通过封装后子系统的参数设置页面对Kp 、Ti 、Td 进行设置。 2. 已知直流电机双闭环调速系统框图如图1-2所示。试设计电流调节器ACR 和转速调节器ASR 并进行Simulink 建模仿真。图1-2 直流双闭环调速系统框图

三、实验过程： 1、建模过程如下：（1）PID控制器参数整顿 T2.1=，Ti=τ2=300，根据PID参数的工程整定方法（Z-N法），如下表所示， Kp= τK Td=τ5.0=75。表1-1 Z-N法整定PID参数（2）simulink仿真模型建立建立simulink仿真模型如下图1-3所示，并进行参数设置：

图1-3 PID控制系统Simulink仿真模型图1-3中，step模块“阶跃时间”改为0，Transport Delay模块的“时间延迟”设置为150，仿真时间改为1000s，如下图1-4所示：图1-3 PID控制参数设置运行仿真，得如下结果：

图1-5 PID控制运行结果（3）PID子系统的创建首先将参数Gain、Gain1、Gain三个模块的参数进行设置，如下图所示：图1-6 PID参数设置然后建立PID控制器子系统，如下图1-7所示：

计算机控制系统仿真实验四(1)Simulink的使用

重庆某某大学实验报告课程名称控制系统仿真与计算机辅助设计实验名称Simulink的使用实验类型验证学时 3 系别电子与信息工程学院专业电子信息工程年级班别09级电信（1）班开出学期11~12（上）学生姓名某某学号200907014121实验教师某某某分数 2011年10 月20 日

实验四Simulink的使用一、目的：熟悉用Simulink进行控制系统性能分析；熟悉Simulink常用的几个模块库；熟悉Simulink的模型建立方法。二、实验内容：用Simulink对例5-1、例5-2、例5-3进行仿真练习。 1、利用simulink建模及仿真：仿真结果：

2、利用simulink常用模块建立模型求解非线性微分方程组：调节好相应参数运行后得到如下状态变量的时间曲线：

利用comet3（）函数动态演示出状态空间曲线： comet3(yout(:,1),yout(:,2),yout(:,3)),grid axis([min(yout(:,1)),max(yout(:,1)), min(yout(:,2)),max(yout(:,2)), min(yout(:,3)),max(yout(:,3))]) 将上面的函数输入到Matlab 中运行后得到的仿真波形如下系统响应的相空间曲线：

Fcn 模块的使用

3、多变量时间延迟系统的仿真：仿真波形：三、实验总结：通过本次试验，我熟悉了用Simulink进行控制系统性能分析，熟悉了Simulink常用的几个模块库以及模型的建立方法。这次试验最大的收获是知道了应该在实验中不断的尝试、验证、改进、再尝试，要耐心、细心，这样才能得到比较理想的实验结果。

队列的应用-银行排队程序模拟

队列的应用－银行排队程序模拟 1、问题描述银行的排队策略：先来先服务，客人分成VIP客人及普通客人，VIP客人可以直接享受服务，普通客人需要排队等待服务，当服务柜台有空闲时，队首客人接受服务。 2、具体功能要求程序应具有如下六个菜单项： 1、顾客到达（选择该菜单后，再根据用户选择，区别两种级别的客人类型） 2、顾客离开（输入离开的顾客及接受服务的柜台号，并给出评价，排队中的队首顾客应该取得服务资格） 3、查看业务办理情况（显示目前正在接受服务的柜台和顾客对应关系） 4、查看排队情况（显示目前等待的人数及相应顾客编号） 5、系统查询（显示服务了多少顾客，及平均服务时间） 6、退出系统附录中为程序运行效果及说明。实训报告格式及要求：封面：程序设计实训报告（分组成员名单（姓名学号）和分工）内容：一、题目二、需求分析三、概要设计（存储结构设计，自定义函数介绍，系统框架图）四、详细设计及测试结论（算法的设计，测试遇到的问题，原因及解决办法）五、总结附录：程序详细清单及测试图例。要求：分工必须明确，程序有完整注释，图例清晰。

附：程序运行效果及说明。 1、选择用户到达后，出现类型选择界面 2、当3名普通用户进入银行接受服务后，选择业务查询菜单，显示出下： 3、选择顾客离开菜单，进入子界面，要求输入客人编号 4、离开时应该能够选择评价 5、评价后，显示相关服务信息

6、当2号客人离开后，4号客人在业务查询界面上显示为正在接受服务 7、系统查询界面应该要求输入管理员账号和密码（可固化在程序内） 8、VIP客人的账号和密码也可固化在程序内，或写在文件里。

控制系统仿真实验二

实验二Matlab的数值运算及绘图 1.试验目的 (1)学习Matlab语言的基本矩阵运算； (2)学习Matlab语言的点运算； (3)学习多项式运算； (4)学习Matlab语言的各种二维绘图； 2.试验内容在下面的试验操作中，认真记录每项操作的作用和目的； (1)基本矩阵运算 1)创建数值矩阵。键入 a=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]；观察 a a(3,2) a(:,1) 键入 t=0:10 u=0:0.1:10 观察矩阵变量t，u的值。键入 a(:,3)=[2;3;4] a 观察矩阵a的变化。键入 b=[1 1+2i ;3+4i 3] 观察复数矩阵。 2)创建特殊矩阵；键入 a=ones(3,3) b=zeros(2,2) c=eye(4) 观察特殊矩阵。 3)练习矩阵运算；键入 a=[0 1 0;0 0 1;-6 -11 -6]; b=[1 2;3 4;5 6]; c=[1 1 0;0 1 1]; 作矩阵乘运算 v1=c*a v2=a*b v3=c*a*b v4=b*c v5=c*b 矩阵乘方运算 a^2 a^(1/2) 矩阵加减运算 a1=a+b*c a2=c*b-a(1:2,1:2) a3=a(1:2,2:3)+c*b 矩阵右除（矩阵右除为四则运算的除运算，必须满足矩阵维数的要求）ar=c/a 矩阵左除（矩阵左除等价于逆乘运算a\c=a-1*c，a-1为矩阵a的逆运算）al=a\b 4)练习矩阵特征运算完成以下矩阵特征运算。 a' inv(a) rank(a) det(a) eig(a) (2)Matlab语言的点运算 1)练习点乘与点除。 a1=[1 2;3 4] a2=0.2*a1 观察 [a1 a2] [a1.*a2 a1./a2] 2)由点运算完成标量函数运算与作图。正、余弦函数的点运算。 t=0:2*pi/180:2*pi; y1=sin(t);y2=cos(t); y=y1.*y2; plot(t,[y' y1' y2']);

MATLAB控制系统仿真实验报告

清华大学自动化工程学院实验报告课程：控制系统仿真专业自动化班级 122 姓名学号指导教师：时间： 2015 年 10 月 19 日— 10 月 28 日

目录实验一 MATLAB环境的熟悉与基本运算 (1) 实验二 MATLAB语言的程序设计 (6) 实验三 MATLAB的图形绘制 (9) 实验四采用SIMULINK的系统仿真 (14) 实验五控制系统的频域与时域分析 (17) 实验六控制系统PID校正器设计法 (23)

实验一 MATLAB环境的熟悉与基本运算一、实验时间及地点：实验时间：上午8:30—9:30 实验地点：计算中心二、实验目的： 1．熟悉MATLAB开发环境 2．掌握矩阵、变量、表达式的各种基本运算三、实验内容： 1、新建一个文件夹（自己的名字命名，在机器的最后一个盘符） 2、启动，将该文件夹添加到MATLAB路径管理器中。 3、保存，关闭对话框 4、学习使用help命令，例如在命令窗口输入help eye，然后根据帮助说明，学习使用指令eye（其它不会用的指令，依照此方法类推） 5、学习使用clc、clear，观察command window、command history和workspace 等窗口的变化结果。 6、初步程序的编写练习，新建M-file，保存（自己设定文件名，例如exerc1、exerc2、 exerc3……），学习使用MATLAB的基本运算符、数组寻访指令、标准数组生成函数和数组操作函数。注意：每一次M-file的修改后，都要存盘。练习A：（1）help rand，然后随机生成一个2×6的数组，观察command window、command history和workspace等窗口的变化结果（2）学习使用clc、clear，了解其功能和作用（3）输入一个2维数值数组，体会标点符号的作用（空格和逗号的作用）。（4）一维数组的创建和寻访，创建一个一维数组（1×8）X，查询X数组的第2个元素，查询X数组的第3个元素到第6个元素，查询X数组的第5个元素到最后一个元素，查询X数组的第3、2、1个元素，查询X数组中≤5元素，将X数组的第2个元素重新赋值为111，实例expm1。（5）二维数组的创建和寻访，创建一个二维数组（4×8）A，查询数组A 第2行、第3列的元素，查询数组A第2行的所有元素，查询数组A第6列的所有元素，查询数组A按列拉长形成新的数组B(1×8)，查询数组A按行拉长形成新的数组C(1×8)，以全元素赋值的方式对数组A赋值。（6）两种运算指令形式和实质内涵的比较。设有3个二维数组A2×4，B2×4，C2×2，写出所有由2个数组参与的合法的数组运算和矩阵指令（7）学习使用表8列的常用函数（通过help方法）

MAABSimulink与控制系统仿真实验报告

MATLAB/Simulink与控制系统仿真实验报告姓名：喻彬彬学号：

实验1、MATLAB/Simulink 仿真基础及控制系统模型的建立一、实验目的 1、掌握MATLAB/Simulink 仿真的基本知识； 2、熟练应用MATLAB 软件建立控制系统模型。二、实验设备电脑一台；MATLAB 仿真软件一个三、实验内容 1、熟悉MATLAB/Smulink 仿真软件。 2、一个单位负反馈二阶系统，其开环传递函数为210()3G s s s =+。用Simulink 建立该控制系统模型，用示波器观察模型的阶跃响应曲线，并将阶跃响应曲线导入到MATLAB 的工作空间中，在命令窗口绘制该模型的阶跃响应曲线。 3、某控制系统的传递函数为()()()1()Y s G s X s G s =+，其中250()23s G s s s +=+。用Simulink 建立该控制系统模型，用示波器观察模型的阶跃响应曲线，并将阶跃响应曲线导入到MATLAB 的工作空间中，在命令窗口绘制该模型的阶跃响应曲线。 4、一闭环系统结构如图所示，其中系统前向通道的传递函数为 320.520()0.11220s G s s s s s +=+++g ，而且前向通道有一个[-0.2，0.5]的限幅环节，图中用N 表示，反馈通道的增益为1.5，系统为负反馈，阶跃输入经1.5倍的增益作用到系统。用Simulink 建立该控制系统模型，用示波器观察模型的阶跃响应曲线，并将阶跃响应曲线导入到MATLAB 的工作空间中，在命令窗口绘制该模型的阶跃响应曲线。四、实验报告要求实验报告撰写应包括实验名称、实验内容、实验要求、实验步骤、实验结果及分析和实验体会。五、实验思考题总结仿真模型构建及调试过程中的心得体会。

实验四-最少拍控制系统设计

实验四最少拍控制系统设计姓名学号班级一、实验目的 1) 通过本实验，熟悉最少拍控制系统的设计方法。 2) 学习基于Matlab/Simulink 的最少拍控制系统的仿真研究方法。二、实验原理 1. 最少拍有纹波控制器的设计已知被控对象的传递函数，10()s(s+1) G s =，零阶保持器传递函数1e H()s Ts s -=，采样周期1T s =。试对单位阶跃、单位速度、单位加速度输入信号分别设计最少拍有纹波控制器。基本原理参见教材上的相关内容。图1 最少拍有纹波控制器Simulink 仿真图(输入信号为单位速度) 2. 最少拍无纹波控制器的设计对图1中的被控对象，试对单位阶跃、单位速度输入信号分别设计最少拍无纹波控制器。原理参见教材上的相关内容。三、实验内容 1) 设计对单位阶跃、单位速度、单位加速度输入信号的最少拍有纹波控制器的参数，并用Simulink 进行仿真，观察仿真结果并记录系统输出、控制信号以及偏差信号等响应曲线。

根据题意有：有纹波设计如下单位阶跃输入时：响应：单位速度输入时：响应：

2)设计对单位阶跃、单位速度输入信号的最少拍无纹波控制器的参数，并用Simulink进行仿真，观察仿真结果并记录系统输出、控制信号以及偏差信号等仿真曲线。根据题意有：单位阶跃输入时：

响应：四、实验报告 1)按照实验报告所要求的统一格式，填写实验报告； 2)记录控制器参数设计过程、结果、Simulink仿真图和相关响应曲线。 3)根据实验过程和结果进行分析。能否对单位加速度信号设计无纹波控制器？说明理由。

银行排队叫号系统需求分析设计

银行排队叫号系统的分析与U M L建模一、需求分析近年来，由于各行各业的信息化、智能化建设越来越普及，整个社会对各个行业的办事效率的要求也越来越高。例如像银行办业务，在顾客办业务过程中排队现象在所难免，为了在排队时减少顾客的等待时间，为顾客办业务创造一个良好的环境，银行排队叫号系统应运而生。银行排队系统的功能性需求包括以下内容： 1、排队系统可以分为票务打印系统和窗口操作系统。 2、票务打印系统（1）显示发号机上的显示屏使用液晶显示，显示对待办业务的选择；（2）输入输入过程即通过触摸屏对业务进行选择的过程；（3）输出打印号票打印内容应该包括业务名称、排队号码、时间等； 3、窗口操作系统基本包括显示屏、语言提示，叫号按钮（1）显示屏使用点阵式LED显示，显示内容应该是下一个号码以及办理业务窗口；（2）语音提示语音播报时用语音的形式通过广播或者音箱给人一提示信息。语音提示不需要用户

一直盯着提示屏或者排队情况。选择使用语音芯片，实现的功能应该是当操作员按下按钮后，语音播放下一个办理者的票号。（3）叫号按钮设置叫号按钮，以便于操作员控制窗口模块的显示屏及语音提示。满足上述需求的系统主要包括以下几个小的系统模块：（1）派号功能模块。派号功能模块主要是用于在用户进入服务大厅后，根据自己的业务需要，通过自助式触摸屏号票机领取票号；或者用户在服务大厅业务咨询台进行业务咨询后，咨询员可以为用户打印排队号票。号票是由排队服务器根据当前情况自动生成。（2）叫号功能模块。工作人员可以通过座席软件键盘上的设置键对客户进行叫号；也可通过按键控制器对客户进行叫号；系统可以设置单语或双语进行语音播放；以及通过LED显示屏和其它视频显示设备显示票号。（3）预约功能模块。用户可以通过电话预约领取排队号；预约成功后取得预约号；系统将此预约号按预约时间插入当前的排队队列，在系统处理后进行优先呼叫；在同时间下办理业务时，可以进行预约服务，优先办理。同时用户可以在网上进行预约。用户可以在正常受理业务的工作日和系统进行网上预约。系统将此预约日期的预约号检索到排队序列中。（4）管理功能模块。实现窗口灵活安排，根据业务需要设置叫号规则；业务分类排队管理；鼠标、键盘、按键控制器混合使用。可以按业务和窗口分类统计业务办理情况。二、用例图 ●客户能够通过该系统进行如下活动：（1）顾客取票：需要办理业务的顾客到取票机前取号，并获得打印。