【文档说明】国家开放大学控制系统CAD形考任务1-4参考答案.docx，共(18)页，172.850 KB，由小喜鸽上传

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国家开放大学《控制系统CAD》形考任务1-4参考答案题目随机，下载后利用查找功能完成学习任务形考任务11.M函数文件通常由函数声明行、H1行、函数帮助文本、注释和函数体五部分组成。（√）2.指令figure的功能是______。a.绘制曲线b.创建图形窗口c.保留现有图

形d.添加网格线3.命令窗口中键入helpbrowser命令或使用任何工具栏上的help菜单，都可打开帮助浏览器。（√）4.在MATLAB语言中，运算符可以分为三类，即算术运算符、关系运算符和逻辑运算符。（√）5.控制系统的仿真依据模型的种类不同，

可分为物理仿真、数学仿真和软件仿真三种形式。（√）6.自动控制系统性能的基本要求可以归纳为“稳、快、准”三个方面，一个系统要能正常工作，其首先必须满足______的最基本要求。a.快速和准确b.准确c.稳定d.快速7.已知A=[123

；567；91011]，则A(:，[13])=______。a.[2；6；10]b.[13；57；911]c.[1；5；9]d.(13；57；911)8.指令plot的功能是______。a.创建图形窗口b.添加网格线c.保留现有图

形d.绘制曲线9.控制系统CAD是借助计算机控制系统进行控制和设计。（×）10.在命令窗口中键入“help函数名”，将显示显示模型的描述。（×）11.MATLAB的变量名必须以______开始。a.字母b.数字c.英文字母d.下划线12.控制系统的设计包含分析和设计两方面内容。（√）13.M

ATLAB软件系统主要由开发环境、数学函数库、______、MATLAB图形处理系统及外部应用程序接口组成。a.MATLAB语言b.数组c.GUId.矩阵14.指令grid的功能是______。a.创建图形窗口b.添加网格线c.

绘制曲线d.保留现有图形15.控制系统的计算机仿真是利用计算机控制系统进行数学仿真，数学仿真的关键在于数学模型的构建和求解。（√）16.在MATLAB命令窗口中输入指令>>[ABC]=deal([6+3*(7-3)]/6，ones(2，2)*2，4)，执行后C=______。a.2b.3

c.4d.117.启动MATLAB后，默认用户界面包括用于管理文件的工具条（图形用户界面）、命令窗口、当前文件夹窗口、工作空间及帮助窗口等。（×）18.若要分别生成初始值为4，终止值为18，步长为4的数组A，在MATLAB命令窗口中应输入指令>>A

=______。a.(4:4:18)b.[4；4；18]c.4:4:18d.[4:4:18]19.在MATLAB命令窗口中输入指令>>[ABC]=deal([6+3*(7-3)]/6，ones(2，2)*2，4)，执行后A=______。a.2b.3c.4

d.120.MATLAB不区分字母的大小写，同一变量名中字母的大小写会被认为是同一变量。（×）21.已知A=[705；028]，B=[140；504]，则A&B=______。a.[001；011]b.[100；001]c.[101；111]

d.[101；010]22.已知A=[236；197]，B=[054；362]，则A>B=______。a.[101；111]b.[001；011]c.[101；010]d.[101；011]23.MATLAB提供三种常用变量，即局部变量、全局变量和随机变量。（×）24.

指令hold的功能是______。a.保留现有图形b.创建图形窗口c.添加网格线d.绘制曲线24.按控制信号传递的路径不同，可将控制系统划分为：按给定值操纵的开环控制、按偏差调节的闭环（）控制和带补偿调节的复合控制三种控制方式，其中

控制精度最高的是带补偿调节的______方式。a.闭环控制b.开环控制c.闭环控制和复合控制d.复合控制形考任务21.已知矩阵K=|31000−1120241|和L=|206040100341|，求K&L的值。（×）clearK=[3012；

1024；0-101]；L=[2013；0404；6001]；K|L2.脚本文件也称为命令文件，是由一系列MATLAB的命令行组成，既没有参数的输入也不返回输出参数。（√）3.已知单位负系统的开环传递函数为G(s)，要利用Simulink求系统的单位阶跃响应，用示波器显示仿真结果，则需要用到Si

nks库的_______模块。a.Stepb.Scopec.Sumd.TransferFcn4.已知3×3维矩阵F=|231525749|，求F矩阵的第二行重新赋值为[583]。（√）clearF=[257；324；159]；F(2，微笑=[583]5.在仿真参数设置话框中可

选择求解器（Solver）类型，可供选择的类型有可变步长模式和固定步长模式。（√）6.创建两个变量A、B，其值分别为eye(2，3)、ones(1，2)，其中显示变量A，不显示变量B。以下程序是否正确（×）clearA=eye(2，3)；B=ones(1，2)，7.Simulink子系统的封

装功能不仅增强了模型的可读性，还大大简化了子系统的参数设置，在仿真前只需打开子系统编辑窗口，其中的每个模块分别进行参数设置就可以了。（×）8.已知矩阵K=|31000−1120241|和L=|206040100341|，查找出K大于L

的元素。（√）clearK=[3012；1024；0-101]；L=[2013；0404；6001]；K>=L9.已知单位负系统的开环传递函数为G(s)，要利用Simulink求系统的单位阶跃响应，则需要用到MathOperat

ions库的_______模块。a.Scopeb.TransferFcnc.Sumd.Step10.已知单位负系统的开环传递函数为G(s)，要利用Simulink求系统的单位阶跃响应，则需要用到Sources库的

_______模块。a.TransferFcnb.ToWorkspacec.Sumd.Step11.Simulink将建模时所需的功能模块按其功能划分到不同的模块库中，因此任一模块都有唯一应的模块库。（×）12.在MATLAB的命令窗口中键入simulink命令可打开Simulink图形化设计环境

。（√）13.选择可变步长模式时仿真步长随模型的动态特性变化，提供误差控制和过零检测两种功能，而固定步长模式则不提供。（√）14.创建子系统、封装子系统、编辑已封装的子系统所用的菜单命令分别为〖CreateSubsyst

em〗、〖MaskSubsystem…〗、〖EditMask〗。（√）15.用零极点模型表示系统结构时若没有零点只有极点，需要在零极点模型模块的参数设置话框将“Zeros”向量设为[]（√）16.已知3×3维矩阵F=|23152574

9|，抽取F矩阵的第二行、第三行，第二列、第三列生成新的矩阵G。（×）clearF=[257；324；159]；G=F(2，3；2，3)17.函数文件的第一行必须是“函数声明行”，以关键词“function”进行声明。

（√）18.创建初始值为4，终止值为15，步长为4的向量D，元素个数为3的向量E，并向量进行加、减运算。以下程序是否正确（√）clearD=[4:4:15]；E=linspace(4，15，3)；D+ED-E19.

能将Simulink中的结果数据导出到MATLAB工作空间的模块是：a.b.c.d.20.已知3×3维矩阵F=|231525749|，寻访F矩阵的第8个元素。（√）clearF=[257；324；159]；F(8)21.利用已存在系统模型的部分结构建

立子系统，则Simulink会自动添加输入模块来表示子系统的输入端口。（√）22.引出信号支线的方法是按住鼠标右键，在需要增加分支的地方拉出引线；也可在按下Shift键的同时，在分支点按住鼠标左键拉出引线。（

×）23.利用Continuous库TransferFcn模块表示传递函数G（s）=25𝑠2+2𝑠时，其参数设置对话框中“Numertorcoefficient（分子多项式）”框应填入[25]。（√）24.lookfor：在命令窗口中键入“lookfor关键字”，将按关

键字搜索相关的M文件。（√）25.已知系统传递函数的增益为4.5，零点为-2±j，极点为0、-3和-1±j，则零极点模型模块的参数设置话框内“Zeros”框应填入_______。a.[-2+j-2-j]，[0-3-1-j-1+j]，4.5b

.4.5c.[-2+j-2-j]d.[0-3-1-j-1+j]26.已知单位负系统的开环传递函数为G(s)，要利用Simulink求系统的单位阶跃响应，则需要用到Sources库的_______模块。a.Stepb.ToWorkspac

ec.TransferFcnd.Sum27.已知单位负系统的开环传递函数为G(s)，要利用Simulink求系统的单位阶跃响应，则需要用到MathOperations库的_______模块。a.Stepb.Sumc.TransferFcnd.Scope28.已知单位负系统的开环传递函数为G(s

)，要利用Simulink求系统的单位阶跃响应，用示波器显示仿真结果，则需要用到Sinks库的_______模块。a.Scopeb.Stepc.Sumd.TransferFcn形考任务31.下列程序（命令）的功能是求系统G(s)=7（s+5）𝑠2(𝑠+10)

(𝑠+1)的。num=7*[1,5]；den=conv([1,0,0]，conv([1,10]，[1,1]))；[gm,pm,wg,wc]=margin(num,den)a.幅值b.幅值裕度和相角裕度c.幅值裕度d.相角裕度2.要直接求出系统

闭环特征方程的根，应使用roots()函数。（√）3.已知系统的传递函数为：G(s)=2(𝑠−1)(𝑠+2)(𝑠2−2𝑠−3)，MATLAB中建立系统的零极的程序如下：（×）clearz=[1]；p=[-2,3,-1]；k=2；G

3=tf(z,p,k)4.已知系统的传递函数为：G(s)=2𝑠2+𝑠+3𝑠4+2𝑠3+4𝑠2+3𝑠+1，在MATLAB中将TF模型的程序如下：（√）clearnum=[213]；den=[12431]；G=tf(num，den)；G4=zpk(G)5.

tf2ss()函数的功能是_______。a.状态空间模型转换为传递函数多项式模型b.零极点模型转换为传递函数多项式模型c.传递函数多项式模型转换为状态空间模型d.传递函数多项式模型转换为零极点模型6.已知系统的传递函数为：G(s)=7𝑠2+4𝑠+1𝑠6+5𝑠4+3𝑠2+8，在M

ATLAB中建立系统传递型的程序如下：（√）clearnum=[741]；den=[1050308]；G=tf(num，den)7.典型二阶系统传递函数为：G(s)=𝜔𝑛2𝑠2+2𝜁𝜔𝑛𝑠+𝜔𝑛2，阻尼比𝜁的值为，出自然震荡角频率𝜔𝑛从1变化

到10，每次递增的单位响的动态性能的变化作定性分析。clc；clf；clearwn=[1，3，5，7，9]；%自然振荡角频率dr=0.4；%阻尼比t=linspace(0，20，200)；%将时间t在0-20间200等分holdon；%打开图形叠加功能（同一个坐标上

画多条曲线)forj=1:5num=wn(j)^2；den=[1，2*dr*wn(j)，0]；%开环传递函数分母多项式系数Gk=tf(num，den)；%求得开环传递函数Gb=feedback(Gk，1

)；%求得闭环传递函数step(Gb)；grid；%画图gtext(strcat('wn='，num2str(j)))%添加鼠标文字注释，strcat()为字符串连接函数enda.1，冲激b.2，斜坡c.1，阶跃d.2，阶跃8.利用Simulink进行系统建模和

仿真的一般步骤是调用各模块库中的模块建立仿真模型，设置各模块参数及全局仿真参数后运行仿真，并根据系统性能要求调整参数，输出结果。（√）9.MATLAB中step()函数是单位斜坡响应函数。它可以用来绘

制单位阶跃响应波形图或求取输出量的数值向量。（×）10.tf2zp()函数的功能是_______。a.零极点模型转换为传递函数多项式模型b.传递函数多项式模型转换为零极点模型c.状态空间模型转换为传递函数多项式模型d.传递函数多项式模型转换

为状态空间模型11.zp2tf()函数的功能是_______。a.传递函数多项式模型转换为零极点模型b.状态空间模型转换为传递函数多项式模型c.传递函数多项式模型转换为状态空间模型d.零极点模型转换为传递函数多项式模型12.下列程序

（命令）的功能是绘制出G(s)=()(𝑠+1−3𝑗)(𝑠+1+3𝑗)的单位阶为>>G=zpk([]，[-1+3*i，-1-3*i]，3)>>step(G)a.-1-j3b.-1+j3c.1d.313.要判别系统的稳定性

，可使用的MATLAB函数有root()、zpkdata()、tf2zp()和pzmap()四个函数。（×）14.若在Simulink仿真集成环境中分析系统在斜坡信号作用下系统的稳态误差，在Simulink建模时，可选用Ramp模块作为系统的输入信号模块。（√）15.已知系统的传递函

数为：（3s+2）(s+3)(2𝑠2+4𝑠+1)(𝑠2+3)(𝑠+1)3(2𝑠4+3𝑠2+5𝑠+1)，在MATLAB中建递函数多项式模式的程序如下：（×）clearnum=conv(conv([32]，[13])，

[241])；den=conv(conv(conv([103]，[20351])，([11]，[11]))，[11])；G2=tf(num，den)16.若在Simulink仿真集成环境中分析系统在阶

跃信号作用下系统的稳态误差，在Simulink建模时，可选用Step模块作为系统的输入信号模块。（√）17.在线性定常系统中，常用的数学模型有：微分方程及传递函数的多项式模型、传递函数的零极点增益模型、状态空间模型和频率响应数据模型等。（√）18.clc；clearnum=49；den=[110

.50]；Gk=tf(num,den)%求得开环传递函数Gb=feedback(Gk,1,-1)%求得单位的闭环传递函数[y,t]=step(Gb)；%求取单位阶跃响应Cend=dcgain(Gb)；%求取系统的终值n=length(t)；%求得仿真时间t序列的长度w

hile(y否>0.98*Cend)&(y否<1.02*Cend)%通过循环求取单位阶跃响应首次进入±2%h(∞)内的%所需时间序列号n=n-1；endTs=t{否}[Y,i]=max{是的}；Os=100*(Y-Cend)/Cenda.超调量，调节时间b.超调量，上升

时间c.上升时间，稳态误差d.调节时间，上升时间19.impulse函数不带输出变量时，可在当前窗口中直接绘制出系统的单位冲激响应曲线。（√）20.在控制系统时域分析时，常用的时域动态性能指标有：上升

时间、峰值时间、调节时间和超调量。（√）21.单位负反馈系统的开环传递函数为：𝐺𝑘(𝑠)=7(𝑠+1)𝑠(𝑠+3)(𝑠2+4𝑠+5)，以下程坡输入信号作用下的。>>num=[77]；>>den=[c

onv(conv([10]，[13])，[145])]；>>Gk=tf(num，den)；>>Gb=feedback(Gk，1，-1)>>rss=tf([10]，[01])；>>Kv=dcgain(rss*Gk)>>essv=1/Kva.调节时

间b.超调量c.上升时间d.稳态误差22.所谓根轨迹，是指控制系统开环传递函数的某一参数（如开环增益）从零变化到无穷大时，开环零极点在s平面上移动的轨迹。（×）23.已知两个子系统的传递函数分数为：𝐺1(𝑠)=(𝑠+2)(𝑠−1)(𝑠−3)(𝑠2−5𝑠+4

),𝐺2(𝑠)=𝑠+1𝑠2+𝑠+2。中用将两个子系统正、负反馈连接生成新系统的程序如下：（√）clearz=[-21]；p=[314]；k=1；G1=zpk(z，p，k)；num=[11]；den=

[112]；G2=tf(num，den)；Ga=feedback(G1，G2，1)Gb=feedback(G1，G2)24.下列程序（命令）的功能是求三阶系统的G(s)=5(𝑠2+5𝑠+6)𝑠3+6𝑠2+10𝑠+8。num

=5*[1,5,6]；den=[1,6,10,8]；impulse(num,den)；gridon；a.单位斜坡响应b.单位阶跃响应c.单位冲激响应d.等加速响应25.在MATLAB中，欲求取系统的时域性能，可以利用鼠标和菜单的操作，

在单位阶跃响应曲线上求取，也可以编制简单程序求取。（√）形考任务41.已知单位负反馈控制系统的开环函数𝐺𝑘(s)=𝐾𝑠(s+6)(s+3)，利用MATLAB分析析该系统临界稳定时的K值与系统的闭环极点，并求根轨迹

与虚轴交点处的轨迹增益。（√）>>num=1>>den=[conv(conv([10]，[16])，[13])]>>G=tf(num，den)；>>rlocus(G)；>>k=0:0.1:100；>>[kp]=rlocfind(G

)2.已知系统的开环传递函数为：G(s)=10𝑠(0.1𝑠+1)(0.04𝑠+1)，绘制对数幅频特征曲线以及相频特性曲线系统相位裕量γ和幅值裕量h以及止频率ωc和相位穿越频率ωg的程序如下。（）clc；clf；clearnum=10；den=[conv(conv([10]，[

0.11])，[0.041])]；%开环传递函数分母多项式系数Gk=tf(num，den)%求得开环传递函数bode(Gk)；grid[Gm，Pm，Wg，Wc]=_______(Gk)%求得系统的稳定裕量以及应的频率a.m

arginb.tfc.angled.bode3.用鼠标左键单击在Bode图曲线上任意一点，曲线上便会标注出“■”，同时系统会显示单击点的数幅频（或相频）值以及应的频率。此时若按住鼠标左键并拖动图中的“■”，则显示的数据随

着“■”位置的改变而变化。（√）4.若sys为系统传递函数，则函数nyquist(sys)的功能是绘制系统的Nyquist曲线。（√）5.已知控制系统开环传递函数为𝐺𝑘(s)=𝑠3+𝑠2+4𝑠3+3𝑠2+7𝑠，用M

ALAB分析系统的根轨迹的起点。num=[1104]；den=[1370]；G=tf(num，den)；rlocus(G)；_______a.p=roots(den)b.p=root(den)c.p=rlocus(den)d.p=roots(num)6.若sys为系统传递函数，则函数mar

gin(sys)与bode(sys)的区别是所绘制的Bode图上带有稳定裕量标记。（√）7.计算与根轨迹上任一闭环极点相应的根轨迹增益的MATLAB函数是rlocfind()。（√）8.已知单位反馈系统的开环传递函数G(s)=𝐾(𝑠+1)𝑠(2𝑠+1)，汇出系统根轨迹的M

ALAB程序如下：num=_______；den=[conv([10]，[21])]sys=tf(num，den)；rlocus(sys)；a.[K1]b.[11]c.[1K]d.[10]9.欲使用SISODesignTool

系统进行校正设计，需在MATLAB命令窗口输入rltool(sys)启动SISODesignTool。（√）10.若系统的单位阶跃响应为：y(t)=1-1.8e-4t+0.8e-9t(t>0)，求系统的频率特性表达式的程序如下。symstsw；Y=1-1.8*exp(-4*t)+

0.8*exp(-9*t)；R=1；YS=laplace(Y，t，s)；RS=laplace(R，t，s)；GS=____________；GSS=simple(GS)；GSF=factor(GS)；GW=subs(

GSF，s，i*w)a.bode(RS/YS)b.RS/YSc.margin(YS/RS)d.YS/RS11.常用的串联校正有相位超前校正、相位滞后校正和相位滞后-超前校正三种方式。（√）12.某串联校正装置的传递函数为G(s)=0

.4𝑠+10.1𝑠+1，该串联校正装置提供的是（）a.超前b.滞后c.滞后-超前d.延迟13.在使用SISODesignTool系统进行校正设计时，若要调整校正装置提供的零、极点位置，可以在“ControlandEstimat

ionToolsManager”窗口中选择“CompensatorEditor”选项卡，在Location文本框中能准确设定所添加的开环零点和极点的位置。（√）14.MATLAB提供的单输入/单输出系统可视化设计工具SISODesignTool是一种基于根

轨迹分析或频域性能指标的系统设计工具。（√）15.若sys为系统传递函数，则函数[mag，phase，w]=bode(sys)中函数返回值mag和phase分别表示频率特性的幅频值和相位。（√）16.A(ω)称为系统的幅频特性，它描述系统_____

_输入信号的稳态响应______衰减（放大）的特性。a.不同频率，幅值b.相同频率，幅值c.不同频率，幅值d.相同频率，相角17.若sys为系统传递函数，则函数margin(sys)的功能是绘制系统的Bode图。（√）18

.根轨迹法的实质就是依据系统中开、闭环传递函数间的关系，由开环传递函数的零、极点直接寻求闭环根轨迹的总体规律。（√）19.根轨迹法的实质就是依据反馈系统中开、闭环传递函数间的关系，由开环传递函数的零、极点直接寻求闭环根轨迹的总体规律

。（√）20.已知单位反馈系统的开环传递函数G(s)=𝐾𝑆(0.2𝑆+1)(0.5𝑆+1)，绘出系统num=_______；den=[conv(conv([10]，[0.21])，[0.51])]sys=tf(num，den)；rlocu

s(sys)；a.1b.Kc.5d.221.串联校正装置G(s)=0.4𝑆+10.1𝑆+1能改善系统的准确性和快速性。（×）22.根据给定的根轨迹增益向量k，绘制系统sys的部分根轨迹的MATLAB函数是rlocus(sys，k)。（√）23.已知单位负反馈系统的开环传递函数为：G

(s)=𝐾(𝑆+1)(𝑆+5)，利用bode()函数绘制出K取不同值时系统的Bode图如图所示。曲线2所对应的K相对较大，所对应值裕量约为-10（dB），相位裕量约为-23度，对应的闭环系统不稳定。（√）24.在使用SISODesignTool系统进行校正设计时，若要调整校正装

置提供的零、极点位置，可以在显示系统根轨迹的“SISODesignforSISODesignTask”窗口用鼠标拖移零极点。（√）25.将幅值裕量Gm转化为分贝值Gmdb=_______(Gm)。a.tfb.log10c.logd.20*log

1026.已知系统的开环传递函数为G(s)=10𝑆(2𝑆+1)(𝑆2+0.5𝑆+1)，分别计算当ω=0.5和环频率特性的幅值A（ω）和幅角值φ(ω)的程序如下。clc；clearw=[0.5,2]；%ω=0.5、2num=10；den=[conv(conv([10]，[

21])，[10.51])]；G=tf(num，den)；%求得传递函数forj=1:length(w)H=freqresp(G，w(j))；%求得频率响应mag=abs(H)；%求复数H的模phase=____(H)*180/pi；%求复数H的幅角并

把单位转化为度disp(['w='，num2str(w(j))])disp(['幅频='，num2str(mag)])disp(['幅角='，num2str(phase)])enda.tfb.anglec.boded.margin