2012系统建模与仿真课笔答试题答案.doc

2010系统建模与仿真课笔答试题 1、简述系统仿真的含义与计算机仿真的定义，并指出二者的关系。 答：(1)系统仿真的含义：系统仿真技术是以相似性原理为依据，以信息技术和系统技术及应用领域相关专门技术为基础，以计算机和专用设备为工具，利用系统模型为实际或设想的系统进行动态试验研究的一门多学科综合的技术性学科。 (2)计算机仿真是一种在计算机上“复现”真实系统的活动。它依赖间接相似原则，将系统模型通过一定的算法，建立能为计算机所接受和能够在计算机上运行的仿真模型。 (3)两者之间的关系：系统仿真是以计算机仿真为主要手段，通过在计算机上运行模型来再现系统的运动过程，从而认识系统规律，系统仿真技术通常也称作计算机仿真技术。 2、简述系统仿真的依据（原理）。 答：系统仿真最基本的依据是相似性原理。许多不同事物的行为与特性之间都存在着相似性现象。按照唯物辩证法来讲，任何现实存在的事物都是共性和个性的统一，矛盾的普遍性与特殊性的统一。共性寓以个性之中，特殊性之中存在着普遍性。相似性正是这一唯物辩证法基本原理的反映。众多科学家的发明或发现都应用到相似性原理。 系统仿真中主要关注如下的相似关系：几何相似、环境相似、性能相似、思维相似和生理相似。（课本第7、8页） 3、简述COMSOL Multiphysics的主要特点，它与MATLAB有何关系？（课本23页） 答：主要特点：（1）求解多场问题 = 求解方程组，用户只需选择或者自定义不同专业的偏微分方程进行任意组合便可轻松实现多物理场的直接耦合分析。完全开放的架构，用户可在图形界面中轻松自由定义所需的专业偏微分方程。任意独立函数控制的求解参数，材料属性、边界条件、载荷均支持参数控制。专业的计算模型库，内置各种常用的物理模型，用户可轻松选择并进行必要的修改。内嵌丰富的 CAD 建模工具，用户可直接在软件中进行二维和三维建模。全面的第三方 CAD 导入功能，支持当前主流CAD 软件格式文件的导入。 强大的网格剖分能力，支持多种网格剖分，支持移动网格功能。大规模计算能力，具备Linux、Unix 和Windows 系统下64 位处理能力和并行计算功能。丰富的后处理功能，可根据用户的需要进行各种数据、曲线、图片及动画的输出与分析。多国语言操作界面，易学易用，方便快捷的载荷条件，边界条件、求解参数设置界面。Matlab与comsol两者可以完全兼容，可以互相导入，但是要注意COMSOL 的安装位置必须在 MATLAB 安装位置的目录下。 4、如果你在用MATLAB命令画图时，想给纵轴加上标签，但不会拼写实现该功能的命令（见了却能认得它），请写出迅速找到该命令的帮助文本的操作步骤。 答：①给纵轴加上标签该命令首字母应该是y，在matlab命令提示符“”后面输入y； ②按键盘上的Tab键，在弹出的窗口中观察查找，找到ylabel命令； ③在命令提示符“”后输入doc ylabel，即可得到该命令的帮助文本。 5、 MATLAB中的关系操作与逻辑操作有何特点？（课本74页） 答：关系操作特点： （1）关系操作的运算符命令主要包括：小于、小于等于、大于、大于等于、等于、不等于几种。（2）在关系操作中，标量可以与任何维数组进行比较，比较在此标量与数组每个元素之间进行，因此比较结果将与被比较数组同维。（3）当比较中没有标量时，关系符两端进行比较的数组必须维数相同。比较在两数组相同位置上的元素间进行，因此比较结果将与被比较数组同维。 逻辑操作特点： （1）逻辑操作的运算符命令主要包括：与、或、非、异或几种。（2）在逻辑操作中，标量可以与任何维数组进行逻辑运算，运算比较在标量与数组每个元素之间进行，因此运算结果将与参与运算的数组同维。（3）当逻辑运算中没有标量时，参与运算的数组必须维数相同。运算在两数组相同位置上的元素间进行，因此运算结果数组必定和参与运算的数组同维。 6、已知 B=[12:-1:1] 。要求： （1）使用reshape函数将B分别变为一个4行3列的矩阵A和一个3行4列的矩阵F； （2）将 A“上下翻转”得出C，将A“左右翻转”得出D；  （3）求矩阵A与F的乘积E。请写出完成上述功能的命令及其执行结果。 答:（1）命令：A=reshape(B,4,3) 结果：A = 12 8 4 11 7 3 10 6 2 9 5 1 命令：F= reshape(B,3,4) 结果：F = 12 9 6 3 11 8 5 2 10 7 4