中南大学10级现代控制理论试卷.doc

《中南大学10级现代控制理论试卷.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、中南大学考试试卷A2013~2014学年上学期时间110分钟2013年11月23日现代控制理论课程32学时2学分考试形式：闭卷专业年级：自动化、电气、智能、测控11级总分100分占总评成绩70%注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上一、判断题。判断下例各题的正误，正确的打√，错误的打×。（每小题1分，共10分）1、状态方程表达了输入引起状态变化的运动，输出方程则表达了状态引起输出变化的变换过程。（）2、对于给定的系统，状态变量个数和选择都不是唯一的。（）3、连续系统离散化都没有精确离散化，但近似离散化方法比一般离散化方法的精度高（）4、系统的状态转移矩阵就是矩阵指

2、数。（）5、若系统的传递函数存在零极点相消，则系统状态不完全能控。（）6、状态的能控性是系统的一种结构特性，依赖于系统的结构，与系统的参数和控制变量作用的位置有关。（）7、状态能控性与输出能控性之间存在必然的联系。（）8、一个传递函数化为状态方程后，系统的能控能观性与所选择状态变量有关。（）9、系统的内部稳定性是指系统在受到小的外界扰动后，系统状态方程解的收敛性，与输入无关。（）10、若不能找到合适的李雅普诺夫函数，那么表明该系统是不稳定的。（）二、已知系统的传递函数为试分别用以下方法写出系统的实现：（1）串联分解；（2）并联分解；（3）直接分解；（4）能观测性规范

3、型。（20分）三、给定一个二维连续时间线性定常自治系统。现知，对应于两个不同初态的状态响应分别为试据此定出系统矩阵A。（10分）四、已知系统的传递函数为（1）试确定a的取值，使系统成为不能控，或为不能观测；（2）在上述a的取值下，写出使系统为能控的状态空间表达式，判断系统的能观测性；（3）若，写出系统的一个最小实现。（15分）五、已知系统的状态空间表达式为（1）判断系统的能控性与能观测性；（2）若不能控，试问能控的状态变量数为多少？（3）试将系统按能控性进行分解；（4）求系统的传递函数。（15分）六、给定系统解李雅普诺夫方程，求使得系统渐近稳定的a值范围。（10分）

4、七、伺服电机的输入为电枢电压，输出是轴转角，其传递函数为（1）设计状态反馈控制器，使得闭环系统的极点为；（2）设计全维状态观测器，观测器具有二重极点－15；（3）将上述设计的反馈控制器和观测器结合，构成带观测器的反馈控制器，画出闭环系统的状态变量图；（4）求整个闭环系统的传递函数。（20分）