《计算机仿真技术》试题(含完整答案)(18页)Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。一、数值计算，编程完成以下各题（共 20 分，每小题 5 分）1、脉冲宽度为，周期为的矩形脉冲的傅里叶级数如下式描述：当，，，绘制出函数的图形。解：syms n t;f=((sin(n*pi/4))/(n*pi/4))*cos(2*pi*n*t);s=symsum(f,n,1,150);y=(1+2*s)/4;x=-0.5:0.01:0.5;Y=subs(y,'t',x);plot(x,Y)2、画出函数在区间[3, 5]的图形，求出该函数在区间[3, 5]中的最小值点和函数的最小值.解：程序如下x=3:0.05:5;y=(sin(5*x).^2).*exp(0.05*x.^2)-5*(x.^5).*cos(1.5*x)+1.5*abs(x+5.5)+x.^2.5;mix_where=find(y==min(y));xmin=x(mix_where);hold on;plot(x,y);plot(xmin,min(y),'go','linewidth',5);str=strcat('(',num2str(xmin),',',num2str(min(y)),')');text(xmin,min(y),str);Xlabel('x') Ylabel('f(x)')经过运行后得到的图像截图如下：运行后的最小值点=4.6，= -8337.8625 3、画出函数在[1，3]区间的图形，并用编程求解该非线性方程的一个根，设初始点为.解： x=1:0.02:3;x0=2;; fplot(y,[1,3]);Xlabel('x') Ylabel('f(x)') X1=fzero('(cos(x).^2).*exp(-0.3*x)-2.5*abs(x)',x0)运行后求得该方程的一个根为 z=0.3256。4、已知非线性方程组如下，编程求方程组的解，设初始点为[1 0.5 -1].解：%在新建中建立函数文件fun2_4.mfunction f=fun2_4(x)f=[x(1).^2+x(1)*sqrt(7)+2;x(1)+5*x(3).^2-3;x(2).*x(3)+3];%非线性方程组求解主程序fxxfcz.mx0=[1 0.5 -1];fsolve(@fun2_4,x0)运行后结果为：ans =-1.3229 3.2264 -0.9298 即是 x=-1.3229 y=3.2264 z=-0.9298 .二、控制系统仿真（15 分）某控制系统的开环传递函数为：，要求：编制一个完整的程序完成以下各小题的要求，所绘制的图形分别定义为四张图。1）绘制出系统的阶跃信号响应曲线（响应时间为）2）绘制出系统的脉冲信号响应曲线（响应时间为）3）绘制出系统的斜坡信号响应曲线（响应时间为）4）绘制出系统的 Bode 图（要求频率范围为rad/sec）解：由传递函数知，该传递函数是将其用零极点描述法描述的，将其化为用传递函数表述的形式为：，所以num=[0 1.08 9.72 6],den=[0.3 6.05 1 0]。 %用传递函数编程求解 num=[0 1.08 9.72 6]; den=[0.3 6.05 1 0]; sys=tf(num,den); t1=0:0.1:30; figure(1) step(sys) %绘制出系统的阶跃信号响应曲线 t2...
