計算機仿真試題及答案

1、學(xué)號 專業(yè)名稱 姓名 學(xué)號班號南京林業(yè)大學(xué)研究生試卷題號一二三四五六七八九十總 分得分課程號 33351 課程名稱 計算機仿真 20 16 20 17 學(xué)年第 1 學(xué)期一、（20分）某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為試用級聯(lián)法、串聯(lián)法和并聯(lián)法中的兩種畫出系統(tǒng)模擬結(jié)構(gòu)圖，并列出相應(yīng)的狀態(tài)方程和輸出方程。自擬仿真，比較兩者結(jié)果。 答：選用級聯(lián)法和并聯(lián)法寫出傳遞函數(shù)，公式如下： 分別畫出級聯(lián)法、并聯(lián)法的系統(tǒng)模擬結(jié)構(gòu)圖及其狀態(tài)方程和輸出方程，圖式如下：狀態(tài)方程：輸出方程：狀態(tài)方程：輸出方程：使用龍格庫塔法程序進行仿真，令u=1，系統(tǒng)在t=0-2s之間（仿真步長0.1s）則輸出y截圖如下： 比較后發(fā)現(xiàn)兩者仿真結(jié)果接近。

2、二、（20分）已知系統(tǒng)的狀態(tài)方程及輸出方程 擬用四階龍格-庫塔法求系統(tǒng)在t=0-2s之間的輸出值（仿真步長取0.01s或0.1s），試編寫仿真程序，對仿真結(jié)果截圖。（單號C+，雙號VB）答：用c+進行四階龍格-庫塔法，系統(tǒng)在t=0-2s間的（仿真步長0.01）編程：#include<iostream>#include<cstring>using namespace std;float x1;float x2;float x3;float x4;float t;float f1(float x1,float x2,float x3,float x4,float t)flo

3、at 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;float 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

4、,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=1;i<200;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 + k

5、21 / 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 / 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 *

6、 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 / 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 /

7、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 + 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)

8、 / 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;cout<<"y="<<y<<endl;return 0;仿真結(jié)果截圖如下：三、（20分）已知單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為試用Z域離散相似法和時域離散相似法進行仿真，編寫仿真程序，對仿真結(jié)果截圖。（輸出初態(tài)為0，輸入為3，仿真步長為0.02S,100-200個周期）（單號VB，雙號C+）答：先將函數(shù)化成為：畫出系統(tǒng)

9、結(jié)構(gòu)圖：使用z域離散相似法計算得：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(200) As Singlet = 0.02y(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 *

10、 t) / 4y(n + 1) = y(n) * Exp(-3 * t) + x(n) * 50 * (1 - Exp(-3 * t) / 3NextText1.Text = y(200)End Sub仿真結(jié)果截圖如下：使用時域相似法計算得：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 SingleT = 0.02y(0) = 0For n = 0 To 199w(n + 1) = w(n) + T

11、 * 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) / 3NextText1.Text = y(200)End Sub仿真結(jié)果截圖如下：4、 （20分）投擲硬幣實驗，至少投擲多少次，才能使正面朝上的頻率在0.4-0.6之間的概率不小于0.9 ？試編寫仿真程序，對仿真結(jié)果截圖。（仿真8000-12000次）答：（仿真12000次）程序如下：Private Sub Command1

12、_Click()Dim a As SingleDim i As IntegerDim j As IntegerDim t As IntegerDim s As SingleFor j = 1 To 12000n = 0For i = 1 To 25r = Rnd()If r >= 0.5 Thenn = n + 1End IfNextIf 0.4 <= n / 25 <= 0.6 Thenm = m + 1End IfIf m / 25 >= 0.9 Thens = s + 1End IfNextText1.Text = sEnd Sub仿真結(jié)果截圖如下：5、 （20分）某自選市場，平均每分鐘有6位顧客到來，每位顧客購物時間服從（4.2，7.2）分鐘均布（不包括交費時間）。有十個收銀臺，每位顧客服務(wù)時間服從（1.2，2）分鐘均布。試用GPSS仿真其排隊情況。要求畫出仿真模型的程序塊框圖，列出程序清單,對仿真結(jié)果截圖。(仿真4000-5000次) 答：程序清單及程序