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状态变量模型

状态变量模型单元测试

1、以下叙述错误的是
    a、系统的状态空间模型包括状态方程和输出方程。
    b、状态空间模型不仅可以描述时不变系统，还可以描述时变系统。
    c、一个给定的系统只存在一组动态方程。
    d、状态空间模型存在多种等效的标准型。

2、以下叙述正确的是：
    a、状态空间模型（a,b,c）的极点等于矩阵a的特征根。
    b、状态空间模型中，系统的输出是由微分方程决定的。
    c、如果系统存在多个状态，则系统可建立对角矩阵形式的状态空间模型。
    d、给定系统的状态微分方程，总能够求出状态的数学表达式。

3、某单输入-单输出系统的状态空间模型为 则该系统的极点为：
    a、1， 3
    b、-1， 3
    c、1， -3
    d、-1， -3

4、在以下哪些条件下，状态变量可以描述系统的未来响应:
    a、给定当前状态
    b、给定输入
    c、给定输出
    d、给定动态方程

5、线性定常系统的状态解析表达式中包含
    a、初始状态
    b、状态转移矩阵
    c、输入
    d、过去时刻的状态

6、时变控制系统是指一个或多个系统参数会随时间变化的系统。

7、时域是指数学模型以时间尺度t为基本变量来描述系统及其响应。

8、状态空间模型只能用来描述单输入单输出的线性系统。

9、系统状态空间模型中的状态变量可能没有实际物理意义。

10、具有互不相同的极点的系统总能够化成对角线标准型。

状态变量模型单元作业

1、设系统的微分方程为 其中，为输入，为输出。试选取一组状态变量，写出系统的动态方程。

2、已知系统的传递函数为 求对角型的动态方程。

3、试求下列状态方程的解

4、已知系统状态方程为 初始条件为 试求系统在单位阶跃输入作用下的状态响应。

5、已知系统状态方程 试求系统的传递函数g(s)。

状态变量反馈控制系统设计

状态变量反馈控制系统设计单元测验

1、能观测性表征了：
    a、输出可由状态完全反映。
    b、状态可由输出完全反映。
    c、输出可由输入完全反映。
    d、状态可由输入完全反映。

2、考虑如下状态空间描述的系统模型 则该系统：
    a、能控且能观测。
    b、能控但不能观测。
    c、不能控但能观测 。
    d、不能控且不能观测。

3、设系统的状态方程为 则下列哪种情况时该系统不是完全能控的：
    a、a=1, b=1
    b、a=-1, b=1
    c、a=-1, b=-1
    d、a=1, b=-1

4、考虑如下状态空间描述的系统模型 则该系统可观测的充分必要条件是
    a、
    b、
    c、
    d、

5、考虑如下系统和状态反馈控制律 确定状态变量反馈控制器增益k使得闭环系统渐近稳定。
    a、k=[-8 -11]
    b、k=[8 -11]
    c、k=[-8 11]
    d、k=[8 11]

6、判断如下陈述是否正确：系统完全能控则其一定能稳。

7、判断如下陈述是否正确：系统能稳则其一定完全能控。

8、状态变量反馈系统设计的优点在于，可以分开独立设计全状态反馈控制律和观测器。

9、设计观测器的前提是该系统完全可控。

10、经过校正并使性能指标达到了最小化的系统就称为最优控制系统。

状态变量反馈控制系统设计单元作业

1、判断如下系统的可控性

2、设系统状态方程为 设该系统状态可控，求a,b满足的条件。

3、判断以下系统的可观测性。

4、试确定使下列系统可观测的a和b应满足的条件。

5、设被控系统状态方程为 可否用状态反馈任意配置闭环极点，为什么？求状态反馈矩阵，使闭环极点位于 处。

6、设被控系统动态方程为 设计全维状态观测器，使闭环极点位于和,.

数字控制系统

数字控制系统单元测试

1、z变换函数x(z)=1对应的时间函数时
    a、
    b、
    c、
    d、

2、以下对z平面上的根轨迹描述不正确的是
    a、根轨迹起始于开环极点而终止于开环零点。
    b、实轴上的根轨迹段位于奇数个开环实极点和开环实零点的左侧。
    c、根轨迹关于虚轴对称。
    d、根轨迹可能会离开实轴或与实轴交汇。

3、以下哪个是离散信号
    a、地图上的等高线。
    b、房间的温度。
    c、篮球比赛的比分。
    d、扩音器的输出。

4、数字控制系统用数字信号和数字计算机控制受控对象，测量数据可以通过模数转换器由模拟形式转变成数字形式，然后输入计算机。

5、数字控制系统通常是多变量系统。

6、如果闭环z传递函数t(z)的所有极点都落于z平面的左边平面，那么采样控制系统一定是稳定的。

7、零阶保持器可以将模拟信号转换成数字信号。

8、零阶保持器可以完全复原模拟信号。

9、如果计算机总是按照同一个固定的周期接收或输出数据，则称这个周期为：

10、只考虑系统变量在离散时间点上的取值的数据，称为

数字控制系统单元作业

1、计算如下函数的z变换函数

2、某闭环系统z域传递函数为 试求该系统的极点，并判断系统的稳定性。

3、采样控制系统的特征方程如下: 试确定使系统稳定的值范围。

4、确定下列函数的终值。

5、已知闭环离散系统的特征方程为 试判断该系统的稳定性。

非线性控制系统分析

非线性控制系统分析单元测试

1、下面哪种方法不是非线性系统的分析和设计方法：
    a、相平面法。
    b、描述函数法。
    c、逆系统法。
    d、传递函数法。

2、以下关于相平面法的叙述正确的是
    a、相平面法只适用于一阶和二阶非线性系统。
    b、相平面上的相轨迹与初始条件无关。
    c、相平面法需要构造伪线性系统，并以此为基础进行分析。
    d、相平面法是频域法的一种推广。

3、以下关于奇点的说法错误的是
    a、相轨迹在奇点处的切线斜率不定。
    b、线性系统的奇点包括焦点、节点和鞍点。
    c、奇点一定位于相平面的横轴上。
    d、奇点不同于平衡点。

4、以下对极限环的叙述错误的是：
    a、极限环是特殊的相轨迹。
    b、相平面内所有的封闭曲线都是极限环。
    c、极限环只发生在非守恒系统中。
    d、极限环分为稳定、不稳定和半稳定三种情况。

5、以下关于描述函数的论述正确的是
    a、描述函数法只能处理一阶和二阶非线性系统。
    b、描述函数法不仅可以用来分析系统的频率响应特性，还可以给出时间响应的确切信息。
    c、描述函数主要用来分析在无外力作用的情况下非线性系统的稳定性和自震荡问题。
    d、描述函数法对系统结构没有特殊要求。

6、理想的线性系统并不存在。

7、如果系统中含有一个非线性环节，那么该系统是非线性系统。

8、死区特性最直接的影响是使系统产生稳态误差。

9、相平面是以时间为横坐标、状态为纵坐标所形成的平面。

10、如果系统存在稳定的极限换，那么系统的运动表现为自震荡。

非线性控制系统分析单元作业

1、某一阶非线性系统的微分方程为 确定该系统的平衡状态，分析各平衡状态的稳定性，并作出该系统的相轨迹。

2、判断下列方程的奇点及其类型。

3、设非线性系统的微分方程为 试求该系统的奇点，并判断奇点的类型。

4、设某非线性元件的特性为 试计算其描述函数。

5、已知非线性系统的结构如下图所示，图中非线性环节的描述函数为 试用描述函数法确定： （1）使该非线性系统稳定、不稳定以及产生周期运动时，线性部分的k值范围； （2）判断周期运动的稳定性，并计算稳定周期运动的振幅和频率。

期末考试

期末考试试卷a

1、某系统的方框图模型如图所示：  图中,为状态变量，则其对应的状态空间表达式 的系数矩阵分别为
    a、
    b、
    c、
    d、

2、考虑如下系统： 该系统的特征根为
    a、-2，-4
    b、-2，-5
    c、-2，-3
    d、-1，-2

3、考虑如下系统： 该系统的状态转移矩阵为
    a、
    b、
    c、
    d、

4、考虑如下系统： 若该系统的初始状态,试求.
    a、
    b、
    c、
    d、

5、考虑如下系统 其输出方程为，请判定该系统的可控可观性。
    a、可控但不可观。
    b、不可控也不可观。
    c、不可控，但可观。
    d、可控且可观。

6、考虑如下系统 请设计全状态反馈控制器，将闭环系统极点配置为，则
    a、
    b、
    c、
    d、

7、考虑如下系统 请确定系统的传递函数。
    a、
    b、
    c、
    d、

8、考虑如下二阶系统 请设计全状态反馈控制器极小化如下性能指标函数 相应的控制器增益矩阵为
    a、
    b、
    c、
    d、

9、某单位负反馈控制系统具有如下开环传递函数 则使该系统稳定的值范围是
    a、
    b、
    c、
    d、

10、已知非线性系统的结构图如下： 其中. 请用描述函数法确定使系统稳定的线性部分的值范围是
    a、
    b、
    c、
    d、