線性系統(tǒng)理論知到智慧樹章節(jié)測試課后答案2024年秋長安大學

線性系統(tǒng)理論知到智慧樹章節(jié)測試課后答案2024年秋長安大學緒論單元測試

下列語句中，不正確的是（）。

A:線性系統(tǒng)理論比經(jīng)典控制理論所能處理的控制問題要廣泛得多，包括線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)，定常系統(tǒng)和時變系統(tǒng)，單變量系統(tǒng)和多變量系統(tǒng)；B:線性系統(tǒng)理論是建立在狀態(tài)空間法基礎上的一種控制理論，是自動控制理論的一個主要組成部分，可以解決經(jīng)典控制理論不能解決的所有控制難題。C:20世紀50年代中期，空間技術的迅速發(fā)展迫切要求建立新的控制原理，以解決諸如把宇宙火箭和人造衛(wèi)星用最少燃料或最短時間準確地發(fā)射到預定軌道一類的控制問題；D:在線性系統(tǒng)理論中，對控制系統(tǒng)的分析和設計主要是通過對系統(tǒng)的狀態(tài)變量的描述來進行的，基本的方法是時間域方法；

答案:線性系統(tǒng)理論是建立在狀態(tài)空間法基礎上的一種控制理論，是自動控制理論的一個主要組成部分，可以解決經(jīng)典控制理論不能解決的所有控制難題。通過測量輸出量，產(chǎn)生一個與輸出信號存在函數(shù)關系的信號的元件稱為（）。

A:放大元件B:給定元件C:比較元件D:反饋元件

答案:比較元件閉環(huán)控制系統(tǒng)的控制方式為（）。

A:按輸入信號控制B:按擾動信號控制C:按偏差信號控制D:按反饋信號控制

答案:按偏差信號控制經(jīng)典控制理論描述系統(tǒng)的數(shù)學模型是由高階線性常微分方程演變來的傳遞函數(shù)，適合分析和設計下列哪種系統(tǒng)（）

A:單輸入單輸出系統(tǒng)B:線性定常系統(tǒng)C:多輸入多輸出系統(tǒng)D:非線性系統(tǒng)

答案:單輸入單輸出系統(tǒng)；線性定常系統(tǒng)線性系統(tǒng)理論是建立在狀態(tài)空間法基礎上的一種控制理論，是自動控制理論的一個主要組成部分，比經(jīng)典控制理論所能處理的控制問題要廣泛得多，適合分析和設計下列哪種系統(tǒng)（）

A:多輸入多輸出系統(tǒng)B:線性定常系統(tǒng)C:非線性系統(tǒng)D:線性時變系統(tǒng)

答案:多輸入多輸出系統(tǒng)；線性定常系統(tǒng)；非線性系統(tǒng)；線性時變系統(tǒng)

第一章單元測試

（判斷）系統(tǒng)狀態(tài)空間實現(xiàn)中選取狀態(tài)變量不是唯一的，其狀態(tài)變量的個數(shù)是唯一的。（）

A:錯B:對

答案:對多輸入-多輸出系統(tǒng)的U-Y間的傳遞函數(shù)為。（）

A:錯B:對

答案:對由一個狀態(tài)空間模型可以確定多個傳遞函數(shù)。（）

A:錯B:對

答案:錯線性定常系統(tǒng)的數(shù)學模型描述是（）。

A:B:C:D:

答案:已知質(zhì)量-彈簧-阻尼系統(tǒng)如下圖所示：

圖中質(zhì)量為的物體受到外力F的作用，產(chǎn)生位移。以外力F為輸入和位移為輸出，系統(tǒng)狀態(tài)空間模型為（）。

A:B:C:D:

答案:已知單輸入單輸出系統(tǒng)的微分方程為

其中，為輸入量；為輸出量。則系統(tǒng)狀態(tài)空間模型為（）。

A:B:C:D:

答案:已知系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達式為：

線性變換后對角標準型為（）。

A:B:C:D:

答案:已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為

并聯(lián)分解法建立的狀態(tài)空間表達式為（）。

A:B:C:D:

答案:已知兩個子系統(tǒng)串聯(lián)的結(jié)構圖如下：

串聯(lián)后組合系統(tǒng)的傳遞函數(shù)陣為（）。

A:B:C:D:

答案:已知非線性系統(tǒng)的微分方程為：

利用近似線性化方法得到系統(tǒng)的局部線性化狀態(tài)方程是（）。

A:，B:C:D:，

答案:，

第二章單元測試

線性系統(tǒng)的響應包含兩部分，一部分是零狀態(tài)響應，一部分是零輸入響應。（）

A:錯B:對

答案:對線性系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣是唯一的。（）

A:對B:錯

答案:對判定矩陣是否為狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣，只需要判斷其是否滿足。（）

A:對B:錯

答案:錯什么不是線性定常系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的性質(zhì)。（）

A:B:C:D:

答案:系統(tǒng)的狀態(tài)方程為齊次微分方程，若初始時刻為0，，則其解為（）

A:B:C:D:

答案:計算

的矩陣指數(shù)函數(shù)為（）

A:B:C:D:

答案:求狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣

的對應矩陣為（）。

A:B:C:D:

答案:求狀態(tài)空間表達式

在初始狀態(tài)，輸入為單位階躍函數(shù)，解為（）

A:B:C:D:

答案:已知系統(tǒng)的狀態(tài)方程

輸入信號和分別為階躍信號和斜坡信號在采樣周期為0.2s時的采樣值。系統(tǒng)的狀態(tài)方程的解為（）

A:B:C:D:

答案:線性連續(xù)系統(tǒng)離散化后為，其中可近似為（）

A:B:C:D:

答案:

第三章單元測試

線性變換不改變系統(tǒng)的能控性和能觀性。（）

A:對B:錯

答案:對能控標準型和能觀標準型一定都互為對偶系統(tǒng)。（）

A:對B:錯

答案:錯單輸入單輸出系統(tǒng)，若傳遞函數(shù)存在零極點對消，則對應的狀態(tài)空間表達式不能控且不能觀。（）

A:錯B:對

答案:錯系統(tǒng)完全能控。（）

A:錯B:對

答案:對狀態(tài)空間表達式是單輸入單輸出系統(tǒng)的傳遞函數(shù)的一個最小實現(xiàn)的充分必要條件是（）。

A:系統(tǒng)能控且能觀B:系統(tǒng)不能控且不能觀C:系統(tǒng)完全能控D:系統(tǒng)完全能觀

答案:系統(tǒng)能控且能觀下列系統(tǒng)具有能觀性的有（）。

A:B:C:D:

答案:；系統(tǒng)的能觀標準形實現(xiàn)為（）。

A:B:C:D:

答案:若原系統(tǒng)不完全能控，以下（）可將系統(tǒng)按能控性進行結(jié)構分解。

A:B:C:D:

答案:傳遞函數(shù)陣

的實現(xiàn)為（）。

A:B:C:D:

答案:；傳遞函數(shù)陣的最小實現(xiàn)是（）維系統(tǒng)。

A:2維B:6維C:4維D:3維

答案:3維

第四章單元測試

穩(wěn)定性問題是相對于某個平衡狀態(tài)而言的。（）

A:對B:錯

答案:對李雅普諾夫函數(shù)是正定函數(shù)。（）

A:對B:錯

答案:對如果一個系統(tǒng)的李雅普諾夫函數(shù)確實不存在，那么就可以判定該系統(tǒng)是不穩(wěn)定的。（）

A:錯B:對

答案:錯BIBO穩(wěn)定的含義為（）。

A:有界輸入有界輸出B:無界輸入有界輸出C:有界輸入無界輸出D:無界輸入無界輸出

答案:有界輸入有界輸出為的特征值，下列說法正確的是（）。

A:，則系統(tǒng)是李雅普諾夫穩(wěn)定的B:，則系統(tǒng)是漸近穩(wěn)定的C:，則是漸近穩(wěn)定的D:，，則系統(tǒng)是不穩(wěn)定的

答案:，則是漸近穩(wěn)定的試判斷二次型函數(shù)的符號特性為（）。

A:半正定B:正定C:負定D:半負定

答案:正定關于系統(tǒng)Lyapunov穩(wěn)定性說法正確的是（）。

A:Lyapunov第二法只可以判定一般系統(tǒng)的穩(wěn)定性，判定線性系統(tǒng)穩(wěn)定性，只可以采用Lyapunov方程。B:系統(tǒng)Lyapunov穩(wěn)定性是針對平衡點的，只要一個平衡點穩(wěn)定，其他平衡點也穩(wěn)定。C:線性系統(tǒng)Lyapunov局部穩(wěn)定性等價于全局穩(wěn)定性。D:通過克拉索夫斯基法一定可以構造出穩(wěn)定系統(tǒng)的Lyapunov函數(shù)。

答案:線性系統(tǒng)Lyapunov局部穩(wěn)定性等價于全局穩(wěn)定性。Lyapunov第二法給出了判定穩(wěn)定性的什么條件（）

A:非充分必要B:必要C:充分必要D:充分

答案:充分對于非線性系統(tǒng)

可以選取的李雅普諾夫函數(shù)為（）。

A:B:C:D:

答案:設系統(tǒng)的狀態(tài)方程有唯一的平衡狀態(tài)，若存在一個具有連續(xù)一階偏導數(shù)的標量函數(shù)，滿足是漸近穩(wěn)定的條件是（）。

A:負定，正定B:正定，負定C:負定，負定D:正定，正定

答案:正定，負定

第五章單元測試

狀態(tài)反饋是一種全狀態(tài)反饋，輸出反饋可看作是一種部分狀態(tài)反饋。（）

A:錯B:對

答案:對狀態(tài)反饋改變系統(tǒng)的能控性和能觀性。（）

A:對B:錯

答案:錯引入狀態(tài)反饋后系統(tǒng)的系統(tǒng)矩陣A和系統(tǒng)維數(shù)均發(fā)生變化。（）

A:對B:錯

答案:錯觀測器反饋和直接狀態(tài)反饋完全等效。（）

A:錯B:對

答案:對單輸入單輸出系統(tǒng)，狀態(tài)反饋可進行任意極點配置的充分必要條件是（）。

A:系統(tǒng)完全能控B:系統(tǒng)完全能觀C:系統(tǒng)能控且能觀D:系統(tǒng)不能控且不能觀

答案:系統(tǒng)完全能控對于線性定常系統(tǒng)，狀態(tài)觀測器存在的充要條件是（）。

A:不能觀子系統(tǒng)漸進穩(wěn)定B:不能控子系統(tǒng)漸進穩(wěn)定C:能控子系統(tǒng)漸進穩(wěn)定D:能觀子系統(tǒng)漸進穩(wěn)定

答案:不能觀子系統(tǒng)漸進穩(wěn)定設系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，狀態(tài)反饋控制器（）可以使得閉環(huán)系統(tǒng)的極點為-2，-1+j和-1-j。

A:K=[413]B:K=[134]C:K