自控练习题答案.docx

1、第六章习题：1、若某串联校正装置的传递函数为 ，则该校正装置属于（） 。10)(sGcA、超前校正 B、滞后校正 C、滞后- 超前校正 D、不能判断2、若已知某串联校正装置的传递函数为 ，则它是一种（） 。.)(cA、超前校正 B、滞后校正 C、滞后- 超前校正 D、不能判断3、若已知某串联校正装置的传递函数为 ，则它是一种（） 。12.01)(ssGcA、超前校正 B、滞后校正 C、滞后- 超前校正 D、不能判断4、下列串联校正装置的传递函数中，能在 =1 处提供最大相位 超前角的是（） 。cwA、 B、 C、 D、10s1.0s15.2s10.s5、关于 PI 控制器作用，下列观点正确的有

2、（）A、可使系统开环传递函数的性别提高，消除或减小稳态误差；B。积分部分主要是用来改善系统动态性能的；C、比例系数无论正负、大小如何变化，都不会影响系统稳定性；D、只要应用 PI 控制规律，系统的稳态误差就为零。6、某环节的传递函数是 ，则该环节可看成由（）环节串联而组5173)(ssG成。A、比例、积分、滞后 B、比例、惯性、微分C、比例、微分、滞后 D、比例、积分、微分7、在控制系统实际运行中，输入信号一般是（）信号，而噪声信号一般是（）信号。A、低频、低频 B、高频、高频C、 低频、高频 D、高频、低频8、PI 控制规律的传递函数表达式是_G （s）=Kp(1+1/TiS)_，PID 控

3、制规律的传递函数表达式是_G（S）=Kp （1+1/TiS+TdS）_。9、已知超前校正装置的传递函数为 ，其最大超前角所对应的频率132.0)(Gc=_。1.25m10、开环频率特性的低频段表征了闭环系统的_稳态性能_；开环频率特性的中频段表征了闭环系统的_动态性能_；开环频率特性的_高_频段表征了闭环系统的复杂性和噪声抑制性能。第 7 章习题：1、若线性离散系统的极点位置为-0.8，-1 j0.6，则该离散系统（）A、稳定 B、临界稳定 C、不稳定 D、不确定2、I 型线性离散控制系统，跟踪斜坡输入信号时，当采样周期后减小时，跟踪精度（） 。A、提高 B、下降 C、不变 D、不确定3、下列

4、描述正确的是（） 。A、连续信号可以通过保持器转换成离散信号；B、采样周期 T 选的越小，则即采样角频率 选得越高，控制效果也越好；sC、在工程实践中，普遍采用一阶保持器；D、z 变换与其原连续时间函数一一对应。4、若某负反馈控制系统的开环传递函数的 z 变换为 ，则该系统的闭环)3(1z特征方程为 ( )。A、 B、 031z 0)(zC、 D、与是否为单位反馈系统有关)(5、设离散系统的开环脉冲传递函数为 ，该离散系统为( )310(zGA、0 型系统 B、1 型系统 C、2 型系统 D、3 型系统6、设离散系统的开环脉冲传递函数为 ，该离散系统为( )1(52A、0 型系统 B、1 型系

5、统 C、2 型系统 D、3 型系统7、下列描述正确的是（） 。A、采样器和保持器（不会）会影响开环脉冲传递函数的极点和零点；B、0 型和 I 型离散系统不能（能）承受单位加速度函数的作用；C、当采样周期一定时，加大开环增益会使系统稳定性变好；D、离散系统可以通过 采样器（保持器）转换成连续信号。8、零阶保持器的传递函数为_Gh（S ）=1-e-Ts/s_ 。9、时间函数 ，离散化后，Z 变换 E(z)=_。te)(10、时间函数 ，离散化后，Z 变换 E(z)=_。at11、写出下图中线性离散控制系统输出 C(z)=_。12、写出下图中线性离散控制系统输出 C(z)=_。13、下图中离散控制系

6、统的闭环传递函数 =_，误差脉冲传递函数)(z=_。)(ze14、在 z 域中，线性定常离散系统稳定的充分必要条件是：离散系统特征方程的全部特征根均分布在 Z 平面上的单位圆内，或者所有特征根的模均小于1_。15、设离散控制系统的开环脉冲传递函数为 ，则系统静态误差)5.0(12)(zzG系数 =_， =_， =_。pKvaK16、设离散控制系统的开环脉冲传递函数为 ，则系统静态误)5.0()13(2zz差系数 =_， =_， =_。pva第 8 章习题：1、二阶线性系统的相平面图如下图所示，则相应的奇点为（） 。A、稳定的焦点 B、不稳定的焦点C、稳定的节点 D、鞍点2、二阶线性系统的相平面

7、图如下图所示，则相应的奇点为（） 。A、稳定的焦点 B、不稳定的焦点C、稳定的节点 D、不稳定的节点3、二阶线性系统的相平面图如下图所示，则相应的奇点为（） 。A、稳定的焦点 B、不稳定的焦点C、稳定的节点 D、鞍点4、下图中（）是稳定的极限环。（A） （B）（C） （D）5、下图中图（）是死区特性。（A） （B）（C） （D）6、下列描述正确的是（） 。A、使用等倾线法绘制相轨迹时，x 随 t 增大而减小，相轨迹的走向应由左向右；B、除系统的平衡点外，相轨迹与 x 轴相切；C、当特征根为两个负实根时，奇点为稳定焦点；D、描述函数法分析非线性系统时系统的线性部分应具有较好的低通滤波特性。7、下

8、图中哪个点对应的周期运动是稳定的。 （）A、 B、 C、 D、10N20N1N3N7、下图中哪个点对应的周期运动是稳定的。 （）A、 B、 C、 D、没有0N21N8、实际系统中常见的非线性因素有_继电特性_、_死区特性_、_饱和特性_、_间隙特性_和_ 摩擦特性_。9、非线性系统和线性系统的本质区别是_能否利用叠加原理_。10、_描述函数法_是基于频域分析法和非线性特性谐波线性化的一种图解分析方法。11、分析线性二阶系统奇点(0,0)的类型时，当特征根为一对具有负实部的共轭复根时，奇点为_稳定焦点_。12、分析线性二阶系统奇点(0,0)的类型时，当特征根一个为正实根，一个为负实根时，奇点为_

9、 鞍点_。13、应用描述函数法分析非线性系统时，欲使系统的线性部分具有较好的低通滤波性能，线性部分的极点应位于_s 的左半平面 _。第九章习题：1、 “现代控制理论”的主要内容是以（）为基础，研究多输入、多输出等控制系统的分析和设计问题。A、传递函数模型 B、状态空间模型 C、复变函数模型 D、线性空间模型2、 已知状态转移矩阵 ，系统矩阵 A 是（）tttt eet 22)(A、 B、 C、 D、313103101203、 线性系统的极点可以通过状态饭馈任意配置的充分必要条件是（）A、原系统开环稳定 B、原系统完全能控 C、原系统完全能观测 D、原系统完全能控，又完全能观测4、 单输入单输出

10、线性定常系统和其对偶系统，他们的输入输出传递函数是（） 。A、不一定相同 B、一定相同的 C、倒数关系 D、互逆关系5、 对单输入单输出线性定常连续系统，传递函数存在零极点对消，则系统状态（） 。A、不能控且不能观 B、不能观 C、不能控 D、ABC 三种情况都有可能6、 下面关于线性时不变连续系统李雅普诺夫方程说法错误的是（） 。A、A 渐近稳定，Q 正定，P 一定正定。 B、A 渐近稳定，Q 半正定，P 一定正定。C、Q 半正定，P 正定，不能保证 A 渐近稳定。D、A 渐近稳定，Q 半正定，且 沿方程的非零解不恒为 0，P 一定正定。xT7、 对于三维状态空间(各坐标值用 , , 表示)

11、，下面哪一个函数不是正定的。 （）123A、 B、 21)xV2321(xxVC、 D、|(32 284)8、 基于能量的稳定性理论是由（）构建的。A、Lyapunov B、Kalman C、Routh D、Nyquist9、系统的状态方程为齐次微分方程 ，若初始时刻为 0， ，则其解为（） 。Ax 0)(xA、 B、 C、 D、0,)(tetxA ,)(0tet ,tetA0t10、 已知系统的状态方程为 ，为判断稳定性，需写出 Lyapunov 方程。已知，I 是单位x阵，Q 是正定对称阵，下面哪一个不是正确的 Lyapunov 方程（）A、 B、 C、 D、IPTIPAT2QPATPAT

12、11、 已知系统的输出为 y，状态为 x，控制为 u，下面线性状态反馈控制表述正确的是（）A、状态反馈矩阵的引入增加了新的状态变量。B、状态反馈矩阵的引入增加了系统的维数。C、状态反馈矩阵的引入可以改变系统的特征值。D、状态反馈控制律形式是 u=Ky。12、 状态空间描述 中输出矩阵是（） 。DuCxyBAx,A、A B、B C、C D、D13、 状态空间描述 中控制矩阵是（） 。,A、A B、B C、C D、D14、 状态空间描述 中系统矩阵是（） 。uxyAx,A、A B、B C、C D、D15、 下面的状态方程能控的是（）A、 B、ux642301 ux6023041C、 D、x1x12

13、16、 已知系统的状态方程为 ，则其状态转移矩阵是（）320A、 B、tttt ee22- tttt ee22-C、 D、tttt 22- tttt 22-17、 下列四个系统中不能控的是（）A、 B、ux3402014 ux12057C。 D、x 5707x518、 给定系统 (A,B,C,D)， ， ， ，D=1 ，则该系统（）14A1B0CA、输出能控，状态能控 B、输出不完全能控，状态能控C、输出能控，状态不完全能控 D、输出不完全能控，状态不完全能控19、 下列描述正确的是（）A、对一个系统，只能选择一组状态变量。B、一个传递函数只能有唯一的状态空间表达式。C、对一个给定的状态空间模

14、型，若它是状态能控的，则也一定是输出能控的。D、对线性定常系统，其李雅普诺夫意义下的渐近稳定性和矩阵的特征值都具有负实部是一致的。20、线性定常系统从能控性和能观测性出发，可分解为_可控且可观测_、_可控不可观测_、_可观测不可控_和_不可观测不可控_。21、状态反馈实现闭环极点任意配置的充要条件是被控对象_ 可控_。状态反馈不改变系统的零点，只改变系统的_ 极点 _。22、若系统_可控可观测_，当用状态观测器估计值构成状态反馈时，其系统的极点配置和观测器的设计可分别独立进行。23、已知 ，则矩阵 A 的特征值是_。4310A24、已知 ，则有 =_。0te25、一个但输入单输出线性定常连续系

15、统 与它的对偶系统 的各),(1CBA),(2CBA矩阵之间存在如下关系_，_ ，_。26、设系统的微分方程为 ，写成可控标准型 ，则状态空间ux23 xyux,表达式中 A=_，B=_，C=_。27、已知线性系统状态转移矩阵 ，则该系统的状态矩阵tttt eet 2233456)(A=_。28、已知系统的传递函数为 ，则系统可控标准型的状态方程为_，486)(2ssG输出方程为_。29、系统的状态空间描述 ，则系统的传递函数矩阵 G(s)=_。DuCxyBAx,30、系统的状态方程为 ，则该系统的解 x(t)=_。)()(ttt1、已知系统状态方程为 ，初始条件为 ，试求系统在单ux10 0

16、)(x,1)0(2位阶跃输入作用下的响应。2、已知 ad=bc，试计算 。10badc3、将状态方程 化成可控标准型。ux14324、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？ux100求状态反馈阵，使闭环极点位于-10.-1 j 。35、设被控系统动态方程为 ，使闭环极点位于-r,-2r(r0)处，设xyux01,01计全维状态观测器。6、试用两种方法(李雅普诺夫第二法)判断下列线性系统平衡状态的稳定性。21213x,x7、 ，试判断系统地可控性与可观测性，并将系统进xyu0,3-0行可控分解与可观测性分解。8、 已知系统动态方程为 ，其中 ， ，)(),()(xtcxtybutAt 201A0b。求02c（1）画出系统的结构图； （2 ）判断系统地可控性与可观测性；（3）求出系统的传递函数； （4 ）求出系统地状态转移矩阵 。)(t9、设系统的传递函数为 ，试设计 2 维状态观测器和状态反馈，使闭环极61)(2ssG点配置在-6 和-8，全维状态观测器的极点配置在二重极点-8 上。