《现代控制系统试题中学教育中考中学教育中学课件.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《现代控制系统试题中学教育中考中学教育中学课件.pdf（11页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、 现代控 作者:口期:能有多个平衡点是因为可能存在多个极点分如果一个系统是稳定的但不是渐近稳定而是临界稳定的则该系统的最终状态可能是在极限环上廉荡分系统的鲁棒性是在外界干扰或模型发生变化时系统性能的保持能力分系统的可观性定义可观测的线性系统的可观性判据为可观测性判别矩阵满秩用观测器估计的状态进行状态反馈控制而二者又互不影是基于原理分线性定常连续系统稳定的充要条件是系统的所有极点在复平面的左半平面频率应的输入信号为正弦信号分统的单位负反馈阶跃应一二二分二分析和计算共分考虑如下的质量弹簧阻尼系统每个质量块的质量分别为加和加匕和为弹簧的弹性系数勺筠和乞为速度阻尼系数列出在外力和力的作用下每个质量块的
2、位移分别为和利用位移和速度作5.7.2012-2013学年第一学期期末考试试卷 现代控制系统研究生课程2012.12 姓名 _ 学号 _ 班级 _ 成绩 _ 一、填空（共20分）1.非线性系统可能有多个平衡点，是因为可能存在多个极点。（2分）2.如果一个系统是稳定的，但不是渐近稳定而是临界稳定的，则该系统的最终状态 可能是 在极限环上廉荡 _ o（2分）3.系统的鲁棒性是在外界干扰或模型发生变化时系统性能的保持能力（2分）系统的可观性定义为 对于任一给定的输入u（t）,存在一有限观测时间，使得 此期间测量到的输出y（t）,能唯一地确定系统的初始状态x（to）,则称此状态 是可观测的。线性系统的
3、可观性判据为可观测性判别矩阵满秩。用观测 器估计的状态进行状态反馈控制而二者又互不影响是基于_ 原理（4分）线性定常连续系统稳定的充要条件是系统的所有极点在复平面的左半平面。6.频率响应的输入信号为 正弦信号 （2分）线性定常系统的相对稳定性可用 幅值裕度 和 相位裕度 表示。（2分）qn 8-已知一个系统开环传递函数为G（S+2）（7（屮），用MATLAB语言编 程实现该系统的单位负反馈阶跃响应一 a二50,sys=tf（a,b）sysl二feedback(sys,1,1)_ (4 分)能有多个平衡点是因为可能存在多个极点分如果一个系统是稳定的但不是渐近稳定而是临界稳定的则该系统的最终状态可
4、能是在极限环上廉荡分系统的鲁棒性是在外界干扰或模型发生变化时系统性能的保持能力分系统的可观性定义可观测的线性系统的可观性判据为可观测性判别矩阵满秩用观测器估计的状态进行状态反馈控制而二者又互不影是基于原理分线性定常连续系统稳定的充要条件是系统的所有极点在复平面的左半平面频率应的输入信号为正弦信号分统的单位负反馈阶跃应一二二分二分析和计算共分考虑如下的质量弹簧阻尼系统每个质量块的质量分别为加和加匕和为弹簧的弹性系数勺筠和乞为速度阻尼系数列出在外力和力的作用下每个质量块的位移分别为和利用位移和速度作二分析和计算（共80分）m Mass:ni Mass:mi 2.1考虑如下的质量弹簧阻尼系统，每个质
5、量块的质量分别为加1和加2,匕、k2 和为弹簧的弹性系数，勺、筠和乞为速度阻尼系数，列出在外力X1和力2的 作用下每个质量块的位移分别为4和,利用位移和速度作为状态量、位移弘和 的为输出，写出运动学方程并表达为状态空间的形式。（7分）的曲）,题2.1图 2.2给定性定常系统为：_-3 -1.75 -1.25-2 4 0 0 X+0 0 1 0 0 试设计状态反馈控制器 U=-KX9希望该系统的闭环极点配置为兀二-4,石=4和広=一5。（7分）2.4两道稳定性分析的题目。（共12分）（1）判断下述系统的原点平衡状态=0是否为大范围渐近稳定。（6分）1=兀 2 左 2=-兀 1-兀:兀 2（2）解
6、出如下一阶系统 x=-4x+兀彳 的原点平衡，并分析它们的稳定性。（6分）能有多个平衡点是因为可能存在多个极点分如果一个系统是稳定的但不是渐近稳定而是临界稳定的则该系统的最终状态可能是在极限环上廉荡分系统的鲁棒性是在外界干扰或模型发生变化时系统性能的保持能力分系统的可观性定义可观测的线性系统的可观性判据为可观测性判别矩阵满秩用观测器估计的状态进行状态反馈控制而二者又互不影是基于原理分线性定常连续系统稳定的充要条件是系统的所有极点在复平面的左半平面频率应的输入信号为正弦信号分统的单位负反馈阶跃应一二二分二分析和计算共分考虑如下的质量弹簧阻尼系统每个质量块的质量分别为加和加匕和为弹簧的弹性系数勺筠
7、和乞为速度阻尼系数列出在外力和力的作用下每个质量块的位移分别为和利用位移和速度作2.5考虑连续系统模型 X=0 和 u：0,TTR,是 的相应的解满足 x（0）=x0,x（T）=xf,那么该系统是町达的，可达性判据 可达矩阵可逆 2.1 非线性系统状态方程为 Xj=+XCOSX2%2=%2+1）兀+XSin%2 2.2 对于系统卜=曲土应 I,用李亚普诺夫线性化方法，分析系统在原点的稳定性。（6 分）x=o _2#+o”.y=I1 k+o“2.5 结合图形说明至少三种非线性特性，以及对系统闭环控制的影响。（9 分）（x=Ax+Bu 2.6 对系统|buC+D“|进行离散化，采样时间为 T,给出
8、差分方程，给出系数矩阵的表达形式,说明离散系统和连续系统的关系，二者 Matlab 转换关系，说明 T 人小选取要考虑的因素。（10 分）能有多个平衡点是因为可能存在多个极点分如果一个系统是稳定的但不是渐近稳定而是临界稳定的则该系统的最终状态可能是在极限环上廉荡分系统的鲁棒性是在外界干扰或模型发生变化时系统性能的保持能力分系统的可观性定义可观测的线性系统的可观性判据为可观测性判别矩阵满秩用观测器估计的状态进行状态反馈控制而二者又互不影是基于原理分线性定常连续系统稳定的充要条件是系统的所有极点在复平面的左半平面频率应的输入信号为正弦信号分统的单位负反馈阶跃应一二二分二分析和计算共分考虑如下的质量
9、弹簧阻尼系统每个质量块的质量分别为加和加匕和为弹簧的弹性系数勺筠和乞为速度阻尼系数列出在外力和力的作用下每个质量块的位移分别为和利用位移和速度作2.3如下定常非线性系统%!=%2+2坷 cos x2+2u 左2=兀2+（彳+1）兀1+兀1 sill x2 y=x+3兀2+u2-u 给出该系统关于X=0的线性化表达式。（7分）能有多个平衡点是因为可能存在多个极点分如果一个系统是稳定的但不是渐近稳定而是临界稳定的则该系统的最终状态可能是在极限环上廉荡分系统的鲁棒性是在外界干扰或模型发生变化时系统性能的保持能力分系统的可观性定义可观测的线性系统的可观性判据为可观测性判别矩阵满秩用观测器估计的状态进行状态反馈控制而二者又互不影是基于原理分线性定常连续系统稳定的充要条件是系统的所有极点在复平面的左半平面频率应的输入信号为正弦信号分统的单位负反馈阶跃应一二二分二分析和计算共分考虑如下的质量弹簧阻尼系统每个质量块的质量分别为加和加匕和为弹簧的弹性系数勺筠和乞为速度阻尼系数列出在外力和力的作用下每个质量块的位移分别为和利用位移和速度作