南昌大學(xué)2011級自動化現(xiàn)代控制理論考試試卷(A)

—南昌大學(xué)考試試卷—【適用時間：2013～2014學(xué)年第二學(xué)期 試卷類型：[A]卷】課程編號：Z6101B102課程編號：Z6101B102試卷編號：課程名稱：現(xiàn)代控制理論教師開課學(xué)院：信息工程考試形式：閉卷填適用班級：2011考試時間：120寫欄1、本試卷共頁。試卷說明：2、本次課程考試可以攜帶的特殊物品：計算器。3、考試結(jié)束后，考生不得將試卷、答題紙和草稿紙帶出考場。題號一二三四五六七八九十總分題分16401628100累分人得分考生姓名：考生姓名：考生學(xué)號：考所屬學(xué)院：所屬班級：生所屬專業(yè)：考試日期：填寫1、請考生務(wù)必查看試卷中是否有缺頁或破損。如有立即舉手報告以便更換。2、嚴禁代考，違者雙方均開除學(xué)籍；嚴禁舞弊，違者取消學(xué)位授予資格；嚴禁帶手機等有儲存或傳遞信息功能的電子設(shè)備等入場（包括開卷考試），違者按舞弊處理；不得自備草稿紙。欄本人知道考試違紀、作弊的嚴重性，將嚴格遵守考場紀律，如若違反則愿意接受學(xué)校按有關(guān)規(guī)定處分！考生簽名：得分 評閱人一、選擇題：（每空2分，共16分）1、系統(tǒng)的運動微分方程為

x1

，其相軌跡的等傾線方程為（ ）。

x22x2 1 2（A）

x 02

1；（B）x

2；（C）dx2

x1

2x2

；（D）

0 。 x

2x 0

2 2q

dx x dx 01 2 1 2 12、一個由非線性部件和線性部件串聯(lián)組成的負反饋控制系統(tǒng)，其線性部分的傳遞函數(shù)(s4G(s)

Ns3

，該系統(tǒng)（ ）。A（A）、穩(wěn)定；（B）、自持振蕩；（C）、條件穩(wěn)定；（D）、不穩(wěn)定3、對系統(tǒng)作線性非奇異變換，系統(tǒng)的（ ）。（A）、特征值變；（B）、傳遞函數(shù)變；（C）、狀態(tài)空間表達式不變；（D）能觀性不變。4、若線性定常系統(tǒng)能控，能觀測，則系統(tǒng)傳遞函數(shù)的極點與系統(tǒng)的特征值（ ）。（A）、不相同；（B）、相同；（C）、部分相同；（D）不一定5、若系統(tǒng)狀態(tài)方程為(t)BU(t)，則其解的表達式為（ ）。（A）X(teB(t0)U(0)；（B）X(teA(t0BU(0；（C）X(tX(0tBU)d；0（D）X(t)0

BU)d6、系統(tǒng)(t)AXBU(t)，采用狀態(tài)反饋可鎮(zhèn)定的充要條件是（ ）。（A）、系統(tǒng)能觀測；（B）、系統(tǒng)不能觀測;（C）、系統(tǒng)狀態(tài)穩(wěn)定；（D）、系統(tǒng)不能控子系統(tǒng)漸近穩(wěn)定。7、采用狀態(tài)反饋使系統(tǒng)(t)AXBU(t)的閉環(huán)極點任意配置的充要條件是（ ）。（A）系統(tǒng)不能控；（B）、系統(tǒng)能控；（C）、系統(tǒng)能觀測；（D）、系統(tǒng)不能觀測。8、采用狀態(tài)觀測器重構(gòu)系統(tǒng) (A,B,C)的狀態(tài)，只要系統(tǒng)是（ ） 。（A）能控能觀測；（B）、部分能觀測；（C）、能觀測；（D）、不能觀測。得分 評閱人二、基本題：（40分 ）1、[10

y(s) 1

u(s)r(s)y(s)

y ，ru(s) s(s6) 1的輸入，求采用串聯(lián)分解實現(xiàn)對應(yīng)的系統(tǒng)狀態(tài)空間表達式，畫出狀態(tài)模擬圖。12(et

e3t

1 4(ete3t)1 2、[8分]狀態(tài)方程為XAX。已知eAt

(ete3t)

1(et

，求系統(tǒng)矩陣Ae3t) 2 xx

x2x3[10非線性系統(tǒng)的運動方程為

1 1

試用李亞普諾夫第二法確定系統(tǒng)在平衡點附近穩(wěn)定的范圍。

x x2 24、[12]系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達式為x2 1x1u；yx1

1

1222x 1 2x222

0 xx(0) 3X(0)1 y(t)X(0)y(t)2x(0) 32的測量不能獲得狀態(tài)信息的系統(tǒng)狀態(tài)子空間。得分 評閱人三、分析題：（16分）已知系統(tǒng)狀態(tài)空間表達式為：0 1

X

X

1

y X22 3 1 22,1 2和1 2

應(yīng)滿足的條件。四、設(shè)計綜合題：（28分）1、[12分]非線性系統(tǒng)如右圖，(0),C(0)0，、[10ee平面上繪制滿足初值條件的相軌跡

得分 評閱人、[2

ye 1+ -1- 1-1

4 cS+12、[16分]系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達式為10

1u

y01x，