自控練習題答案

1、第六章習題：1、 若某串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)為，則該校正裝置屬于（）。 A、超前校正 B、滯后校正 C、滯后-超前校正 D、不能判斷2、 若已知某串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)為，則它是一種（）。 A、超前校正 B、滯后校正 C、滯后-超前校正 D、不能判斷3、 若已知某串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)為，則它是一種（）。 A、超前校正 B、滯后校正 C、滯后-超前校正 D、不能判斷4、 下列串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)中，能在=1處提供最大相位超前角的是（）。 A、 B、 C、 D、5、 關于PI控制器作用，下列觀點正確的有（） A、可使系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)的性別提高，消除或減小穩(wěn)態(tài)誤差； B。積分部分主要是用來改善系

2、統(tǒng)動態(tài)性能的； C、比例系數(shù)無論正負、大小如何變化，都不會影響系統(tǒng)穩(wěn)定性； D、只要應用PI控制規(guī)律，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差就為零。6、 某環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)是，則該環(huán)節(jié)可看成由（）環(huán)節(jié)串聯(lián)而組成。 A、比例、積分、滯后 B、比例、慣性、微分 C、比例、微分、滯后 D、比例、積分、微分7、 在控制系統(tǒng)實際運行中，輸入信號一般是（）信號，而噪聲信號一般是（）信號。 A、低頻、低頻 B、高頻、高頻 C、低頻、高頻 D、高頻、低頻8、PI控制規(guī)律的傳遞函數(shù)表達式是_G（s）=Kp(1+1/TiS)_，PID控制規(guī)律的傳遞函數(shù)表達式是_G（S）=Kp（1+1/TiS+TdS）_。9、已知超前校正裝置的傳遞函數(shù)為，

3、其最大超前角所對應的頻率=_。1.2510、開環(huán)頻率特性的低頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的_穩(wěn)態(tài)性能_；開環(huán)頻率特性的中頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的_動態(tài)性能_；開環(huán)頻率特性的_高_頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的復雜性和噪聲抑制性能。第7章 習題：1、若線性離散系統(tǒng)的極點位置為-0.8，-1j0.6，則該離散系統(tǒng)（） A、穩(wěn)定 B、臨界穩(wěn)定 C、不穩(wěn)定 D、不確定2、 I型線性離散控制系統(tǒng)，跟蹤斜坡輸入信號時，當采樣周期后減小時，跟蹤精度（）。 A、提高 B、下降 C、不變 D、不確定3、 下列描述正確的是（）。 A、連續(xù)信號可以通過保持器轉換成離散信號； B、采樣周期T選的越小，則即采樣角頻率選得越高，控制效果也越好；

4、 C、在工程實踐中，普遍采用一階保持器； D、z變換與其原連續(xù)時間函數(shù)一一對應。4、若某負反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)的z變換為，則該系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程為 ( )。A、 B、 C、 D、與是否為單位反饋系統(tǒng)有關5、設離散系統(tǒng)的開環(huán)脈沖傳遞函數(shù)為，該離散系統(tǒng)為( )A、0型系統(tǒng) B、1型系統(tǒng) C、2型系統(tǒng) D、3型系統(tǒng)6、設離散系統(tǒng)的開環(huán)脈沖傳遞函數(shù)為，該離散系統(tǒng)為( )A、0型系統(tǒng) B、1型系統(tǒng) C、2型系統(tǒng) D、3型系統(tǒng)7、下列描述正確的是（）。 A、采樣器和保持器（不會）會影響開環(huán)脈沖傳遞函數(shù)的極點和零點； B、0型和I型離散系統(tǒng)不能（能）承受單位加速度函數(shù)的作用； C、當采樣周期一定時，加

5、大開環(huán)增益會使系統(tǒng)穩(wěn)定性變好； D、離散系統(tǒng)可以通過采樣器（保持器）轉換成連續(xù)信號。8、零階保持器的傳遞函數(shù)為_Gh（S）=1-e-Ts/s_。9、時間函數(shù)，離散化后，Z變換E(z)=_。10、時間函數(shù)，離散化后，Z變換E(z)=_。11、寫出下圖中線性離散控制系統(tǒng)輸出C(z)=_。 12、寫出下圖中線性離散控制系統(tǒng)輸出C(z)=_。 13、下圖中離散控制系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)=_，誤差脈沖傳遞函數(shù)=_。 14、 在z域中，線性定常離散系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是：離散系統(tǒng)特征方程的全部特征根均分布在Z平面上的單位圓內(nèi)，或者所有特征根的模均小于1_。15、 設離散控制系統(tǒng)的開環(huán)脈沖傳遞函數(shù)為，則系統(tǒng)靜

6、態(tài)誤差系數(shù)=_，=_，=_。16、 設離散控制系統(tǒng)的開環(huán)脈沖傳遞函數(shù)為，則系統(tǒng)靜態(tài)誤差系數(shù)=_，=_，=_。第8章 習題：1、二階線性系統(tǒng)的相平面圖如下圖所示，則相應的奇點為（）。 A、穩(wěn)定的焦點 B、不穩(wěn)定的焦點 C、穩(wěn)定的節(jié)點 D、鞍點2、二階線性系統(tǒng)的相平面圖如下圖所示，則相應的奇點為（）。 A、穩(wěn)定的焦點 B、不穩(wěn)定的焦點 C、穩(wěn)定的節(jié)點 D、不穩(wěn)定的節(jié)點3、二階線性系統(tǒng)的相平面圖如下圖所示，則相應的奇點為（）。 A、穩(wěn)定的焦點 B、不穩(wěn)定的焦點 C、穩(wěn)定的節(jié)點 D、鞍點4、下圖中（）是穩(wěn)定的極限環(huán)。 （A） （B） （C） （D）5、下圖中圖（）是死區(qū)特性。 （A） （B） （C）

7、（D）6、下列描述正確的是（）。 A、使用等傾線法繪制相軌跡時，x隨t增大而減小，相軌跡的走向應由左向右； B、除系統(tǒng)的平衡點外，相軌跡與x軸相切； C、當特征根為兩個負實根時，奇點為穩(wěn)定焦點； D、描述函數(shù)法分析非線性系統(tǒng)時系統(tǒng)的線性部分應具有較好的低通濾波特性。7、下圖中哪個點對應的周期運動是穩(wěn)定的。（） A、 B、 C、 D、7、下圖中哪個點對應的周期運動是穩(wěn)定的。（） A、 B、 C、 D、沒有8、實際系統(tǒng)中常見的非線性因素有_繼電特性_、_死區(qū)特性_、_飽和特性_、_間隙特性_和_摩擦特性_。9、非線性系統(tǒng)和線性系統(tǒng)的本質區(qū)別是_能否利用疊加原理_。10、_描述函數(shù)法_是基于頻域分析

8、法和非線性特性諧波線性化的一種圖解分析方法。11、分析線性二階系統(tǒng)奇點(0,0)的類型時，當特征根為一對具有負實部的共軛復根時，奇點為_穩(wěn)定焦點_。12、分析線性二階系統(tǒng)奇點(0,0)的類型時，當特征根一個為正實根，一個為負實根時，奇點為_鞍點_。13、應用描述函數(shù)法分析非線性系統(tǒng)時，欲使系統(tǒng)的線性部分具有較好的低通濾波性能，線性部分的極點應位于_s的左半平面_。第九章習題：1、“現(xiàn)代控制理論”的主要內(nèi)容是以（）為基礎，研究多輸入、多輸出等控制系統(tǒng)的分析和設計問題。 A、傳遞函數(shù)模型 B、狀態(tài)空間模型 C、復變函數(shù)模型 D、線性空間模型2、 已知狀態(tài)轉移矩陣，系統(tǒng)矩陣A是（） A、 B、 C、

9、 D、3、 線性系統(tǒng)的極點可以通過狀態(tài)飯饋任意配置的充分必要條件是（） A、原系統(tǒng)開環(huán)穩(wěn)定 B、原系統(tǒng)完全能控 C、原系統(tǒng)完全能觀測 D、原系統(tǒng)完全能控，又完全能觀測4、 單輸入單輸出線性定常系統(tǒng)和其對偶系統(tǒng)，他們的輸入輸出傳遞函數(shù)是（）。 A、不一定相同 B、一定相同的 C、倒數(shù)關系 D、互逆關系5、 對單輸入單輸出線性定常連續(xù)系統(tǒng)，傳遞函數(shù)存在零極點對消，則系統(tǒng)狀態(tài)（）。 A、不能控且不能觀 B、不能觀 C、不能控 D、ABC三種情況都有可能6、 下面關于線性時不變連續(xù)系統(tǒng)李雅普諾夫方程說法錯誤的是（）。 A、A漸近穩(wěn)定，Q正定，P一定正定。 B、A漸近穩(wěn)定，Q半正定，P一定正定。 C、Q

10、半正定，P正定，不能保證A漸近穩(wěn)定。 D、A漸近穩(wěn)定，Q半正定，且沿方程的非零解不恒為0，P一定正定。7、 對于三維狀態(tài)空間(各坐標值用,表示)，下面哪一個函數(shù)不是正定的。（） A、 B、 C、 D、8、 基于能量的穩(wěn)定性理論是由（）構建的。A、Lyapunov B、Kalman C、Routh D、Nyquist9、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、10、 已知系統(tǒng)的狀態(tài)方程為，為判斷穩(wěn)定性，需寫出Lyapunov方程。已知，I是單位陣，Q是正定對稱陣，下面哪一個不是正確的Lyapunov方程（） A、 B、 C、 D、11、 已知系統(tǒng)的輸出

11、為y，狀態(tài)為x，控制為u，下面線性狀態(tài)反饋控制表述正確的是（） A、狀態(tài)反饋矩陣的引入增加了新的狀態(tài)變量。 B、狀態(tài)反饋矩陣的引入增加了系統(tǒng)的維數(shù)。 C、狀態(tài)反饋矩陣的引入可以改變系統(tǒng)的特征值。 D、狀態(tài)反饋控制律形式是u=Ky。12、 狀態(tài)空間描述 中輸出矩陣是（）。A、A B、B C、C D、D13、 狀態(tài)空間描述 中控制矩陣是（）。A、 A B、B C、C D、D14、 狀態(tài)空間描述 中系統(tǒng)矩陣是（）。A、 A B、B C、C D、D15、 下面的狀態(tài)方程能控的是（） A、 B、C、 D、16、 已知系統(tǒng)的狀態(tài)方程為，則其狀態(tài)轉移矩陣是（） A、 B、C、 D、17、 下列四個系統(tǒng)中不能

12、控的是（） A、 B、 C。 D、18、 給定系統(tǒng)(A,B,C,D)，D=1，則該系統(tǒng)（） A、輸出能控，狀態(tài)能控 B、輸出不完全能控，狀態(tài)能控 C、輸出能控，狀態(tài)不完全能控 D、輸出不完全能控，狀態(tài)不完全能控19、 下列描述正確的是（） A、對一個系統(tǒng)，只能選擇一組狀態(tài)變量。 B、一個傳遞函數(shù)只能有唯一的狀態(tài)空間表達式。 C、對一個給定的狀態(tài)空間模型，若它是狀態(tài)能控的，則也一定是輸出能控的。 D、對線性定常系統(tǒng)，其李雅普諾夫意義下的漸近穩(wěn)定性和矩陣的特征值都具有負實部是一致的。20、線性定常系統(tǒng)從能控性和能觀測性出發(fā)，可分解為_可控且可觀測_、_可控不可觀測_、_可觀測不可控_和_不可觀測不

13、可控_。21、狀態(tài)反饋實現(xiàn)閉環(huán)極點任意配置的充要條件是被控對象_可控_。狀態(tài)反饋不改變系統(tǒng)的零點，只改變系統(tǒng)的_極點_。22、若系統(tǒng)_可控可觀測_，當用狀態(tài)觀測器估計值構成狀態(tài)反饋時，其系統(tǒng)的極點配置和觀測器的設計可分別獨立進行。23、已知，則矩陣A的特征值是_。24、已知，則有=_。25、一個但輸入單輸出線性定常連續(xù)系統(tǒng)與它的對偶系統(tǒng)的各矩陣之間存在如下關系_，_，_。26、設系統(tǒng)的微分方程為，寫成可控標準型，則狀態(tài)空間表達式中A=_，B=_，C=_。27、已知線性系統(tǒng)狀態(tài)轉移矩陣，則該系統(tǒng)的狀態(tài)矩陣A=_。28、已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，則系統(tǒng)可控標準型的狀態(tài)方程為_，輸出方程為_。29、系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述 ，則系統(tǒng)的傳遞函數(shù)矩陣G(s)=_。30、系統(tǒng)的狀態(tài)方程為 ，則該系統(tǒng)的解x(t)=_。1、已知系統(tǒng)狀態(tài)方程為，初始條件為，試求系統(tǒng)在單位階躍輸入作用下的響應。2、已知ad=bc，試計算。3、將狀態(tài)方程化成可控標準型。4、設被控系統(tǒng)狀態(tài)方程為，可否用狀態(tài)反饋任意配置閉環(huán)極點？求狀態(tài)反饋陣，使閉環(huán)極點位于-10.-1j。5、設被控系統(tǒng)動態(tài)方程為，使閉環(huán)極點位于-r,-2r(r>0)處，設計全維狀態(tài)觀測器