現(xiàn)代控制理論知到智慧樹章節(jié)測(cè)試課后答案2024年秋哈爾濱工程大學(xué)

現(xiàn)代控制理論知到智慧樹章節(jié)測(cè)試課后答案2024年秋哈爾濱工程大學(xué)緒論單元測(cè)試

經(jīng)典控制理論以單變量線性定常系統(tǒng)作為主要的研究對(duì)象，以時(shí)域法作為研究控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的主要方法。

A:對(duì)B:錯(cuò)

答案:錯(cuò)1892年俄國(guó)數(shù)學(xué)家李亞普諾夫發(fā)表了論文《運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的一般問題》，用嚴(yán)格的數(shù)學(xué)分析方法全面地論述了穩(wěn)定性問題。

A:對(duì)B:錯(cuò)

答案:對(duì)現(xiàn)代控制理論以多變量線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)作為研究對(duì)象，以時(shí)域法，特別是狀態(tài)空間方法作為主要的研究方法。

A:錯(cuò)B:對(duì)

答案:對(duì)研究系統(tǒng)控制的一個(gè)首要前提是建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，線性系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型主要有兩種形式，即時(shí)間域模型和頻率域模型。

A:對(duì)B:錯(cuò)

答案:對(duì)下述描述中哪些作為現(xiàn)代控制理論形成的標(biāo)志（

）。

A:最優(yōu)控制中的Pontriagin極大值原理和Bellman動(dòng)態(tài)規(guī)劃B:用于系統(tǒng)的整個(gè)描述、分析和設(shè)計(jì)過程的狀態(tài)空間方法C:最優(yōu)控制理論的產(chǎn)生D:隨機(jī)系統(tǒng)理論中的Kalman濾波技術(shù)

答案:最優(yōu)控制中的Pontriagin極大值原理和Bellman動(dòng)態(tài)規(guī)劃；用于系統(tǒng)的整個(gè)描述、分析和設(shè)計(jì)過程的狀態(tài)空間方法；隨機(jī)系統(tǒng)理論中的Kalman濾波技術(shù)

第一章單元測(cè)試

輸入輸出描述是描述系統(tǒng)輸入變量和輸出變量關(guān)系的模型。

A:對(duì)B:錯(cuò)

答案:對(duì)狀態(tài)空間描述能完全表征系統(tǒng)的一切動(dòng)力學(xué)特征。

A:錯(cuò)B:對(duì)

答案:對(duì)系統(tǒng)的狀態(tài)是指能夠完全表征系統(tǒng)時(shí)間域行為的一個(gè)最小內(nèi)部變量組。

A:錯(cuò)B:對(duì)

答案:對(duì)系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述是唯一的。

A:錯(cuò)B:對(duì)

答案:錯(cuò)坐標(biāo)變換是指將系統(tǒng)在狀態(tài)空間的一個(gè)基底上的表征，化為另一個(gè)基底上的表征。

A:對(duì)B:錯(cuò)

答案:對(duì)當(dāng)狀態(tài)空間描述中的A矩陣有相同的特征值時(shí)，一定不能將其化成對(duì)角規(guī)范形。

A:對(duì)B:錯(cuò)

答案:錯(cuò)并聯(lián)組合系統(tǒng)的傳遞函數(shù)矩陣為各并聯(lián)子系統(tǒng)的傳遞函數(shù)矩陣之和。

A:對(duì)B:錯(cuò)

答案:對(duì)若兩個(gè)子系統(tǒng)輸出向量的維數(shù)相同，則可實(shí)現(xiàn)反饋連接。

A:錯(cuò)B:對(duì)

答案:錯(cuò)線性定常系統(tǒng)線性非奇異變換后（）。

A:系統(tǒng)的特征值不變B:系統(tǒng)的傳遞函數(shù)矩陣改變C:狀態(tài)空間描述各參數(shù)矩陣不變D:系統(tǒng)的穩(wěn)定性可能改變

答案:系統(tǒng)的特征值不變考慮如圖所示的串聯(lián)組合系統(tǒng)，下列論述正確的是（

）。

A:串聯(lián)組合后系統(tǒng)的傳遞函數(shù)矩陣為B:若兩個(gè)子系統(tǒng)均為既能控又能觀，則串聯(lián)組合系統(tǒng)一定也是既能控又能觀的C:串聯(lián)組合后系統(tǒng)的狀態(tài)方程為D:當(dāng)子系統(tǒng)輸入向量的維數(shù)與子系統(tǒng)輸入向量的維數(shù)相同時(shí)，二者才可以進(jìn)行串聯(lián)

答案:串聯(lián)組合后系統(tǒng)的狀態(tài)方程為

第二章單元測(cè)試

一般線性系統(tǒng)狀態(tài)方程的解由兩部分組成，第一部分反映系統(tǒng)初態(tài)的影響，第二部分反映系統(tǒng)輸入對(duì)狀態(tài)的影響。

A:對(duì)B:錯(cuò)

答案:對(duì)零初態(tài)響應(yīng)指系統(tǒng)初始狀態(tài)為零時(shí)，由系統(tǒng)輸入單獨(dú)作用所引起的運(yùn)動(dòng)。

A:錯(cuò)B:對(duì)

答案:對(duì)零輸入響應(yīng)代表系統(tǒng)狀態(tài)的自由運(yùn)動(dòng)，受外部輸入變量的影響。

A:對(duì)B:錯(cuò)

答案:錯(cuò)線性定常系統(tǒng)和線性時(shí)變系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣均為系統(tǒng)的矩陣指數(shù)函數(shù)。

A:對(duì)B:錯(cuò)

答案:錯(cuò)系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣由系統(tǒng)矩陣A唯一地確定。

A:錯(cuò)B:對(duì)

答案:對(duì)當(dāng)且僅當(dāng)狀態(tài)方程的解為存在和唯一，對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)分析才有意義。

A:錯(cuò)B:對(duì)

答案:對(duì)已知系統(tǒng)的初始狀態(tài)和矩陣指數(shù)函數(shù)如下所示，，則其初始狀態(tài)激勵(lì)的響應(yīng)為(

)。

A:B:C:D:

答案:已知系統(tǒng)的初始狀態(tài)和矩陣指數(shù)函數(shù)如下所示，則輸入u(t)=1激勵(lì)的響應(yīng)為(

)。

A:B:C:D:

答案:已知系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣，則它的逆矩陣為為（

）。

A:B:C:D:

答案:已知系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣為，則A矩陣為（）。

A:B:C:D:

答案:

第三章單元測(cè)試

格拉姆矩陣能控性判據(jù)因計(jì)算簡(jiǎn)單，適用于高維系統(tǒng)的能控性判別。

A:對(duì)B:錯(cuò)

答案:錯(cuò)所有具有對(duì)角規(guī)范形描述形式的系統(tǒng)都可用對(duì)角規(guī)范形能控性判據(jù)判別其能控性。

A:錯(cuò)B:對(duì)

答案:錯(cuò)能控性和能觀測(cè)性是從控制和觀測(cè)角度表征系統(tǒng)機(jī)構(gòu)的兩個(gè)基本特性。

A:錯(cuò)B:對(duì)

答案:對(duì)能控性秩判據(jù)是基于系數(shù)矩陣A和C判斷系統(tǒng)能觀測(cè)性的一類判據(jù)。

A:錯(cuò)B:對(duì)

答案:錯(cuò)構(gòu)造多輸入多輸出系統(tǒng)能控規(guī)范形和能觀測(cè)規(guī)范形，都需要面臨一個(gè)共性的問題，即找出能控性判別矩陣中n個(gè)線性無關(guān)列或能觀測(cè)判別矩陣中n個(gè)線性無關(guān)行。

A:對(duì)B:錯(cuò)

答案:對(duì)對(duì)于下列狀態(tài)空間描述及其所描述的系統(tǒng)說法正確的是（）。

A:描述的系統(tǒng)為完全能控的系統(tǒng)B:該狀態(tài)空間描述為能控規(guī)范形描述C:該狀態(tài)空間描述為約當(dāng)規(guī)范形描述D:該狀態(tài)空間描述為對(duì)角規(guī)范形描述

答案:描述的系統(tǒng)為完全能控的系統(tǒng)；該狀態(tài)空間描述為約當(dāng)規(guī)范形描述關(guān)于下列系統(tǒng)描述正確的為（）。

A:該系統(tǒng)完全能觀測(cè)B:該系統(tǒng)不完全能觀測(cè)C:該系統(tǒng)的不完全能觀測(cè)但完全能控D:該系統(tǒng)的能控性無法判斷

答案:該系統(tǒng)完全能觀測(cè)能使下列系統(tǒng)完全能控的待定參數(shù)a,b,c的正確取值范圍是（）。

A:a=任意有限值，b≠0，c≠0B:a=任意有限值，b=任意有限值，c=任意有限值C:a=任意有限值，b=任意有限值，c≠0D:a=任意有限值，b≠0，c=任意有限值

答案:a=任意有限值，b≠0，c=任意有限值下列說法正確的是（）。

A:按能控性的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分解的途徑是引入基于不完全控性特征的特定線性非奇異變換B:系統(tǒng)可由傳遞函數(shù)矩陣完全表征，當(dāng)且僅當(dāng)系統(tǒng)為完全能控和完全能觀測(cè)C:系統(tǒng)為完全能控和完全能觀測(cè)時(shí)其傳遞函數(shù)矩陣不可簡(jiǎn)約D:系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分解的結(jié)果唯一，形式不唯一

答案:按能控性的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分解的途徑是引入基于不完全控性特征的特定線性非奇異變換；系統(tǒng)可由傳遞函數(shù)矩陣完全表征，當(dāng)且僅當(dāng)系統(tǒng)為完全能控和完全能觀測(cè)；系統(tǒng)為完全能控和完全能觀測(cè)時(shí)其傳遞函數(shù)矩陣不可簡(jiǎn)約關(guān)于下列系統(tǒng)說法正確的是(

)。

A:該系統(tǒng)的能控性指數(shù)集為B:該系統(tǒng)的能控性指數(shù)為2C:該系統(tǒng)的能控性指數(shù)為1D:該系統(tǒng)的能控性指數(shù)集為

答案:該系統(tǒng)的能控性指數(shù)集為；該系統(tǒng)的能控性指數(shù)為2

第四章單元測(cè)試

外部穩(wěn)定性，是通過零輸入下的狀態(tài)運(yùn)動(dòng)響應(yīng)來描述系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

A:錯(cuò)B:對(duì)

答案:錯(cuò)系統(tǒng)的內(nèi)部穩(wěn)定性和外部穩(wěn)定性是等價(jià)。

A:對(duì)B:錯(cuò)

答案:錯(cuò)系統(tǒng)的內(nèi)部穩(wěn)定性和外部穩(wěn)定性在任何情況下都不等價(jià)。

A:錯(cuò)B:對(duì)

答案:錯(cuò)系統(tǒng)是內(nèi)部穩(wěn)定的，就一定是外部穩(wěn)定的。

A:錯(cuò)B:對(duì)

答案:對(duì)系統(tǒng)矩陣A的所有特征值均具有非正(負(fù)或零)實(shí)部是系統(tǒng)的每一個(gè)平衡狀態(tài)是李亞普諾夫意義下穩(wěn)定的充分條件。

A:錯(cuò)B:對(duì)

答案:錯(cuò)穩(wěn)定性是系統(tǒng)的重要特性，是系統(tǒng)正常工作的必要條件。

A:對(duì)B:錯(cuò)

答案:對(duì)已知系統(tǒng)下述說法正確的是（

）。

A:該系統(tǒng)不是漸近穩(wěn)定的B:該系統(tǒng)是漸近穩(wěn)定的C:該系統(tǒng)不是BIBO穩(wěn)定的D:該系統(tǒng)是BIBO穩(wěn)定的

答案:該系統(tǒng)不是漸近穩(wěn)定的；該系統(tǒng)是BIBO穩(wěn)定的已知系統(tǒng)狀態(tài)空間描述為：下述說法正確的是（

）。

A:該系統(tǒng)是既能控又能觀的B:該系統(tǒng)是完全能控的C:該系統(tǒng)是單輸入單輸出的二階線性定常系統(tǒng)D:該系統(tǒng)是內(nèi)部穩(wěn)定的

答案:該系統(tǒng)是既能控又能觀的；該系統(tǒng)是完全能控的；該系統(tǒng)是單輸入單輸出的二階線性定常系統(tǒng)；該系統(tǒng)是內(nèi)部穩(wěn)定的已知系統(tǒng)狀態(tài)方程和輸出方程如下下述說法錯(cuò)誤的是（

）。

A:k>2時(shí)，系統(tǒng)是漸近穩(wěn)定的B:k=-7時(shí)，系統(tǒng)是BIBO穩(wěn)定C:0<k<2時(shí)，系統(tǒng)是漸近穩(wěn)定的D:k>2時(shí)，系統(tǒng)是BIBO穩(wěn)定的

答案:0<k<2時(shí)，系統(tǒng)是漸近穩(wěn)定的下面論述正確的是（

）。

A:李亞普諾夫意義下漸近穩(wěn)定等同于工程意義下穩(wěn)定B:平衡狀態(tài)大范圍漸近穩(wěn)定的必要條件為，狀態(tài)空間中不存在其它漸近穩(wěn)定的平衡狀態(tài)

C:李亞普諾夫意義下的穩(wěn)定等同于外部穩(wěn)定D:對(duì)于連續(xù)時(shí)間非線性定常自治系統(tǒng)，李亞普諾夫穩(wěn)定性定理為充要條件

答案:李亞普諾夫意義下漸近穩(wěn)定等同于工程意義下穩(wěn)定；平衡狀態(tài)大范圍漸近穩(wěn)定的必要條件為，狀態(tài)空間中不存在其它漸近穩(wěn)定的平衡狀態(tài)

第五章單元測(cè)試

以一組期望的閉環(huán)系統(tǒng)特征值作為性能指標(biāo)，綜合目標(biāo)是使所導(dǎo)出的閉環(huán)控制系統(tǒng)的特征值配置到期望位置，相應(yīng)的綜合問題稱為極點(diǎn)配置問題。

A:錯(cuò)B:對(duì)

答案:對(duì)狀態(tài)反饋是一種完全的系統(tǒng)信息反饋，輸出反饋則是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)信息的一種不完全反饋。

A:對(duì)B:錯(cuò)

答案:對(duì)狀態(tài)反饋既不改變系統(tǒng)的能控性，也不改變系統(tǒng)的能觀測(cè)性。

A:對(duì)B:錯(cuò)

答案:錯(cuò)利用狀態(tài)反饋任意配置系統(tǒng)全部閉環(huán)極點(diǎn)的充分必要條件是被控系統(tǒng)完全能控。

A:對(duì)B:錯(cuò)

答案:對(duì)如果狀態(tài)觀測(cè)器系統(tǒng)的維數(shù)小于被觀測(cè)系統(tǒng)的維數(shù)，則這種狀態(tài)觀測(cè)器為全維狀態(tài)觀測(cè)器。

A:錯(cuò)B:對(duì)

答案:錯(cuò)解耦控制就是指對(duì)多輸入多輸出系統(tǒng)，通過一定的控制算法，使系統(tǒng)的每個(gè)輸入都可單獨(dú)地影響系統(tǒng)的每個(gè)輸出。

A:對(duì)B:錯(cuò)

答案:對(duì)在最優(yōu)控制問題中，如果系統(tǒng)的性能指標(biāo)是狀態(tài)變量和控制變量的二次型函數(shù)，則稱為線性二次型最優(yōu)控制問題，簡(jiǎn)稱LQ（L