【MOOC】現代控制理論-哈爾濱工程大學 中國大學慕課MOOC答案

【MOOC】現代控制理論-哈爾濱工程大學中國大學慕課MOOC答案第1章單元測試1、【多選題】下述描述中哪些作為現代控制理論形成的標志（）本題答案：【用于系統(tǒng)的整個描述、分析和設計過程的狀態(tài)空間方法.#最優(yōu)控制中的Pontriagin極大值原理和Bellman動態(tài)規(guī)劃。#隨機系統(tǒng)理論中的Kalman濾波技術?！?、【判斷題】經典控制理論以單變量線性定常系統(tǒng)作為主要的研究對象，以時域法作為研究控制系統(tǒng)動態(tài)特性的主要方法。本題答案：【錯誤】3、【判斷題】1892年俄國數學家李亞普諾夫發(fā)表了論文《運動穩(wěn)定性的一般問題》，用嚴格的數學分析方法全面地論述了穩(wěn)定性問題。本題答案：【正確】4、【判斷題】現代控制理論以多變量線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)作為研究對象，以時域法，特別是狀態(tài)空間方法作為主要的研究方法。本題答案：【正確】5、【判斷題】研究系統(tǒng)控制的一個首要前提是建立系統(tǒng)的數學模型，線性系統(tǒng)的數學模型主要有兩種形式，即時間域模型和頻率域模型。本題答案：【正確】第2章單元測試1、【單選題】線性定常系統(tǒng)線性非奇異變換后，下述說法正確的是：本題答案：【系統(tǒng)的特征值不變】2、【單選題】考慮如圖所示的串聯(lián)組合系統(tǒng)，下列論述正確的是本題答案：【串聯(lián)組合后系統(tǒng)的狀態(tài)方程為】3、【判斷題】輸入輸出描述是描述系統(tǒng)輸入變量和輸出變量關系的模型本題答案：【正確】4、【判斷題】狀態(tài)空間描述能完全表征系統(tǒng)的一切動力學特征本題答案：【正確】5、【判斷題】系統(tǒng)的狀態(tài)是指能夠完全表征系統(tǒng)時間域行為的一個最小內部變量組。本題答案：【正確】6、【判斷題】系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述是唯一的。本題答案：【錯誤】7、【判斷題】坐標變換是指將系統(tǒng)在狀態(tài)空間的一個基底上的表征，化為另一個基底上的表征。本題答案：【正確】8、【判斷題】當狀態(tài)空間描述中的系統(tǒng)矩陣A有相同的特征值時，一定不能將其化成對角線規(guī)范形。本題答案：【錯誤】9、【判斷題】并聯(lián)組合系統(tǒng)的傳遞函數矩陣為各并聯(lián)子系統(tǒng)的傳遞函數矩陣之和。本題答案：【正確】10、【判斷題】若兩個子系統(tǒng)輸出向量的維數相同，則可實現反饋連接。本題答案：【錯誤】第3章單元測試1、【單選題】已知系統(tǒng)的初始狀態(tài)和矩陣指數函數如下所示：本題答案：【】2、【單選題】已知系統(tǒng)的狀態(tài)轉移矩陣為本題答案：【】3、【單選題】已知系統(tǒng)狀態(tài)轉移矩陣為則系統(tǒng)矩陣A為（）本題答案：【】4、【單選題】已知線性定常系統(tǒng)的系統(tǒng)矩陣為則下面說法錯誤的是（）本題答案：【系統(tǒng)的狀態(tài)轉移矩陣不唯一?！?、【判斷題】線性系統(tǒng)狀態(tài)方程的解由兩部分組成，一部分反映系統(tǒng)初始狀態(tài)的影響，另一部分反映系統(tǒng)輸入對狀態(tài)的影響。本題答案：【正確】6、【判斷題】零初態(tài)響應指系統(tǒng)初始狀態(tài)為零時，由系統(tǒng)輸入單獨作用所引起的運動。本題答案：【正確】7、【判斷題】零輸入響應代表系統(tǒng)狀態(tài)的自由運動，受外部輸入變量的影響。本題答案：【錯誤】8、【判斷題】線性定常系統(tǒng)和線性時變系統(tǒng)的狀態(tài)轉移矩陣均為系統(tǒng)的矩陣指數函數。本題答案：【錯誤】9、【判斷題】系統(tǒng)的狀態(tài)轉移矩陣由系統(tǒng)矩陣A唯一地確定。本題答案：【正確】10、【判斷題】當且僅當狀態(tài)方程的解為存在和唯一，對系統(tǒng)的運動分析才有意義。本題答案：【正確】第4章單元測試1、【單選題】關于下列系統(tǒng)描述正確的為（）本題答案：【該系統(tǒng)完全能觀測】2、【單選題】已知系統(tǒng)的傳遞函數為：本題答案：【不是最小實現】3、【多選題】下列說法正確的是（）本題答案：【該狀態(tài)空間描述為約當規(guī)范形描述#描述的系統(tǒng)為完全能控的系統(tǒng)】4、【多選題】下列說法正確的是（）本題答案：【系統(tǒng)可由傳遞函數矩陣完全表征，當且僅當系統(tǒng)為完全能控和完全能觀測。#系統(tǒng)為完全能控和完全能觀測時其傳遞函數矩陣不可簡約。#按能控性結構分解的實質是以明顯形式，將不完全能控的系統(tǒng)區(qū)分為能控部分和不能控部分?！?、【多選題】關于下列系統(tǒng)說法正確的是()本題答案：【該系統(tǒng)的能控性指數為2。#該系統(tǒng)的能控性指數集為】6、【判斷題】格拉姆矩陣能控性判據，既可用于線性定常系統(tǒng)也可用于線性時變系統(tǒng)的能控性判別。本題答案：【正確】7、【判斷題】能控性秩判據是基于系數矩陣A和C判斷系統(tǒng)能控性的一類判據。本題答案：【錯誤】8、【判斷題】構造多輸入多輸出系統(tǒng)能控規(guī)范形和能觀測規(guī)范形，都需要面臨一個共性的問題，即找出能控性判別矩陣中n個線性無關列或能觀測判別矩陣中n個線性無關行。本題答案：【正確】9、【判斷題】所有具有對角規(guī)范形描述形式的系統(tǒng)都可通過“B矩陣中是否包含元素全為零的行”判斷其能控性。本題答案：【錯誤】10、【判斷題】能控性研究系統(tǒng)內部狀態(tài)是否可由輸入影響，能觀測性研究系統(tǒng)內部狀態(tài)是否可由輸出反映。本題答案：【正確】第5章單元測試1、【單選題】已知系統(tǒng)狀態(tài)空間描述為：本題答案：【該系統(tǒng)是不能控的?！?、【單選題】已知線性定常系統(tǒng)狀態(tài)空間描述為本題答案：【該系統(tǒng)有多個平衡態(tài)?！?、【多選題】下面論述正確的是（）本題答案：【李亞普諾夫意義下漸近穩(wěn)定等同于工程意義下穩(wěn)定。#零平衡狀態(tài)為大范圍漸近穩(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)?！?、【多選題】關于外部穩(wěn)定性和內部穩(wěn)定性，下述說法正確的是（）本題答案：【外部穩(wěn)定性描述的是系統(tǒng)在給定輸入作用下的輸出穩(wěn)定性。#內部穩(wěn)定性表達了在外界擾動消失后，系統(tǒng)由初始偏差狀態(tài)恢復到原平衡狀態(tài)的能力。#內部穩(wěn)定性也稱漸近穩(wěn)定性，它是由系統(tǒng)的結構和參數決定的?！?、【判斷題】外部穩(wěn)定性，是通過零輸入下的狀態(tài)運動響應來描述系統(tǒng)的穩(wěn)定性。本題答案：【錯誤】6、【判斷題】系統(tǒng)李亞普諾夫意義下漸近穩(wěn)定的充要條件是系統(tǒng)矩陣A的所有特征值均具有負實部。本題答案：【正確】7、【判斷題】克拉索夫斯基方法并不總是有效的，但對某些較為復雜的非線性時不變系統(tǒng)提供了構造李亞普諾夫函數的可能途徑。本題答案：【正確】8、【判斷題】系統(tǒng)的內部穩(wěn)定性和外部穩(wěn)定性在任何情況下都不等價。本題答案：【錯誤】9、【判斷題】李亞普諾夫第二法直接從系統(tǒng)的狀態(tài)方程出發(fā)，通過構造一個類似于“能量”的李亞普諾夫函數，并分析它和其一階導數的符號特征，從而獲得系統(tǒng)穩(wěn)定性的有關信息。本題答案：【正確】10、【判斷題】如果線性定常系統(tǒng)聯(lián)合完全能控和完全能觀測，則系統(tǒng)內部穩(wěn)定性和外部穩(wěn)定性必是等價的。本題答案：【正確】第6章單元測試1、【多選題】通過狀態(tài)反饋可以使閉環(huán)系統(tǒng)的特征值配置在{-1，-2，-3}的受控系統(tǒng)狀態(tài)空間描述為（）本題答案：【##】2、【多選題】判斷下述系統(tǒng)哪些可以通過狀態(tài)反饋實現鎮(zhèn)定（）本題答案：【#】3、【判斷題】以一組期望的閉環(huán)系統(tǒng)特征值作為性能指標，綜合目標是使所導出的閉環(huán)控制系統(tǒng)的特征值配置到期望位置，相應的綜合問題稱為極點配置問題。本題答案：【正確】4、【判斷題】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)結構信息的一種不完全反饋。本題答案：【正確】5、【判斷題】狀態(tài)反饋既不改變系統(tǒng)的能控性，也不改變系統(tǒng)的能觀測性。本題答案：【錯誤】6、【判斷題】利用狀態(tài)反饋任意配置系統(tǒng)全部閉環(huán)極點的充分必要條件是被控系統(tǒng)完全能控。本題答案：【正確】7、【判斷題】如果狀態(tài)觀測器系統(tǒng)的維數小于被觀測系統(tǒng)的維數，則這種狀態(tài)觀測器為全維狀態(tài)觀測器。本題答案：【錯誤】8、【判斷題】解耦控制就是指對多輸入多輸出系統(tǒng)，通過一定的控制算法，使系統(tǒng)的每個輸入都可單獨地影響系統(tǒng)的每個輸出。本題答案：【正確】9、【判斷題】在最優(yōu)控制問題中，如果系統(tǒng)的性能指標是狀態(tài)變量和控制變量的二次型函數，則稱為線性二次型最優(yōu)控制問題，簡稱LQ（LinearQuadratic）問題。本題答案：【錯誤】10、【判斷題】用不大的控制能量，使系統(tǒng)輸出盡可能保持在零值附近，這類問題稱為輸出調節(jié)器問題。本題答案：【正確】前6章作業(yè)現代控制理論期末考試1、【單選題】下述說法正確的是（）本題答案：【系統(tǒng)狀態(tài)變量的選取不是唯一的】2、【單選題】已知狀態(tài)轉移矩陣為本題答案：【】3、【單選題】給定一個連續(xù)時間線性時不變系統(tǒng)，已知本題答案：【】4、【單選題】下面說法正確的是（）本題答案：【若一個系統(tǒng)是能控的，則它的對偶系統(tǒng)一定是能觀的?！?、【單選題】關于下列系統(tǒng)能控性和能觀測性說法正確的是（）本題答案：【不完全能控、完全能觀測】6、【單選題】已知系統(tǒng)狀態(tài)空間描述為：本題答案：【該系統(tǒng)是外部穩(wěn)定的?！?、【單選題】下述關于線性系統(tǒng)外部穩(wěn)定性和內部穩(wěn)定性的關系，說法正確的是（）本題答案：【系統(tǒng)是內部穩(wěn)定的，就一定是外部穩(wěn)定的?！?、【單選題】給定系統(tǒng)狀態(tài)空間描述如下本題答案：【2個】9、【單選題】關于狀態(tài)調節(jié)問題，下述說法正確的是（）本題答案：【無限時間狀態(tài)調節(jié)問題的調節(jié)器是時不變的?！?0、【單選題】下述說法錯誤的是()本題答案：【“非優(yōu)化型性能指標”屬于極值型性能指標的范疇，目標是使綜合導出的控制系統(tǒng)性能達到或好于期望性能指標；】11、【單選題】考慮如圖所示電路，選擇狀態(tài)變量x=uc，輸入變量u=e(t)，輸出變量y=uc。下述說法正確的是：本題答案：【系統(tǒng)的階次是一階的】12、【單選題】已知狀態(tài)轉移矩陣為本題答案：【】13、【單選題】已知系統(tǒng)的傳遞函數為：本題答案：【不是最小實現】14、【單選題】下述系統(tǒng)的能控性指數為（）本題答案：【2】15、【單選題】對于n階線性定常系統(tǒng)，下列論述錯誤的是（）本題答案：【當系統(tǒng)矩陣A有重特征值時，不能化為對角線規(guī)范形.】16、【單選題】對于完全能觀測的下列系統(tǒng)本題答案：【】17、【單選題】下列說法正確的是（）本題答案：【系統(tǒng)為完全能控和完全能觀測時，傳遞函數矩陣描述和狀態(tài)空間描述是等價的?！?8、【單選題】已知線性定常系統(tǒng)如下所示，下列論述正確的是（）本題答案：【李亞普諾夫意義下不穩(wěn)定、能控】19、【單選題】下述關于漸近穩(wěn)定性的說法錯誤的是（）本題答案：【克拉索夫斯基定理是判斷定常系統(tǒng)漸近穩(wěn)定性的充分必要條件?！?0、【單選題】已知線性定常系統(tǒng)如下所示，下面說法錯誤的是（）本題答案：【引入狀態(tài)反饋后，不改變系統(tǒng)的能觀測性?！?1、【多選題】若兩個狀態(tài)空間描述是代數等價的，則以下說法正確的是（）本題答案：【系統(tǒng)的特征值相同#系統(tǒng)的傳遞函數矩陣相同#系統(tǒng)的能控性相同#系統(tǒng)的能觀測性相同】22、【多選題】已知線性定常系統(tǒng)的系統(tǒng)矩陣則下面說法正確的是()本題答案：【系統(tǒng)的狀態(tài)轉移矩陣的形式是唯一的。#該系統(tǒng)不是漸近穩(wěn)定的。#系統(tǒng)的狀態(tài)轉移矩陣為#系統(tǒng)的零輸入響應為】23、【多選題】系統(tǒng)傳遞函數為本題答案：【其三維的狀態(tài)實現一定不是既可控又可觀的。#其二維的狀態(tài)實現一定是既可控又可觀的?！?4、【多選題】關于下述線性定常系統(tǒng)穩(wěn)定性的說法正確的是（）本題答案：【系統(tǒng)有無窮多個平衡狀態(tài)。#該系統(tǒng)的每一個平衡狀態(tài)都是李雅普諾夫意義下穩(wěn)定的?！?5、【多選題】系統(tǒng)狀態(tài)空間描述如下所示，下列說法正確的是（）本題答案：【該系統(tǒng)通過狀態(tài)反饋不能使閉環(huán)系統(tǒng)變?yōu)闈u近穩(wěn)定。#通過狀態(tài)反饋可以使閉環(huán)系統(tǒng)的特征值配置在{-2，-2，-2，-2，2}?！?6、【多選題】已知系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述，下述說法正確的是（）本題答案：【該狀態(tài)空間描述為系統(tǒng)的能控規(guī)范形。#系統(tǒng)的特征多項式為#系統(tǒng)的傳遞函數為】27、【多選題】關于下列狀態(tài)方程描述的系統(tǒng)，說法正確的是（）本題答案：【完全能控。#無法判斷能觀測性。#其對偶系統(tǒng)完全能觀測?！?8、【多選題】已知系統(tǒng)狀態(tài)空間描述為：本題答案：【該系統(tǒng)是李雅普諾夫意義下穩(wěn)定的。#無論a、b、c取何值該系統(tǒng)一定是不能控的?！?9、【多選題】通過狀態(tài)反饋可以使閉環(huán)系統(tǒng)的特征值配置在{-1，-2，-3}的受控系統(tǒng)狀態(tài)空間描述為（）本題答案：【##】30、【多選題】下述說法正確的是（）本題答案：【#】31、【多選題】下面論述正確的是（）本題答案：【如果線性系統(tǒng)是漸近穩(wěn)定的，必然是大范圍漸近穩(wěn)定的#如果非線性定常系統(tǒng)是漸近穩(wěn)定的，必然是一致漸近穩(wěn)定的】32、【多選題】已知系統(tǒng)的狀態(tài)方程和輸出方程分別為本題答案：【系統(tǒng)能控時參數的取值范圍是b≠0#系統(tǒng)漸近穩(wěn)定時參數的取值范圍是-2a0】33、【多選題】已知線性定常系統(tǒng)為：本題答案：【可以通過狀態(tài)反饋將閉環(huán)極點配置到#若狀態(tài)反饋增益矩陣】34、【多選題】已知系統(tǒng)的微分方程為本題答案：【系統(tǒng)的能觀測規(guī)范形實現為#若全維狀態(tài)觀測器的反饋矩陣,則可使觀測器的極點配置到-1，-2，-3】35、【多選題】通過狀態(tài)反饋可以使閉環(huán)系統(tǒng)的特征值配置在{-1，-2，-3}的受控系統(tǒng)狀態(tài)空間描述為（）本題答案：【##】36、【多選題】已知系統(tǒng)的狀態(tài)方程和輸出方程分別為本題答案：【系統(tǒng)是不完全能控的#若通過變換對系統(tǒng)進行按能控性結構分解，則變換矩陣可選為：#該系統(tǒng)可以通過狀態(tài)反饋鎮(zhèn)定】37、【多選題】線性定常系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述如下所示，其中a是實常量參數本題答案：【原點是系統(tǒng)的唯一平衡態(tài)#系統(tǒng)不是亞普諾夫意義下漸近穩(wěn)定的#當參數a=-1時，系統(tǒng)為BIBO穩(wěn)定】38、【多選題】給定系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數為本題答案：【反饋后閉環(huán)系統(tǒng)傳遞函數為#所求的狀態(tài)反饋矩陣為】39、【判斷題】輸入輸出描述僅描述系統(tǒng)的外部特性，不能反映系統(tǒng)的內部結構特征。本題答案：【正確】40、【判斷題】當狀態(tài)空間描述中的A矩陣有兩兩互異特征值時，一定可以將其化成對角規(guī)范形。本題答案：【正確】41、【判斷題】串聯(lián)組合系統(tǒng)的傳遞函數矩陣為各串聯(lián)子系統(tǒng)的傳遞函數矩陣之和。本題答案：【錯誤】42、【判斷題】對線性系統(tǒng)運動的分析，歸結為從狀態(tài)空間描述出發(fā)研究由輸入作用的激勵所引起的狀態(tài)和輸出響應。本題答案：【錯誤】43、【判斷題】零輸入響應指系統(tǒng)輸入為零時，由初始狀態(tài)單獨作用所引起的運動。本題答案：【正確】44、【判斷題】由系統(tǒng)結構的規(guī)范分解所揭示，傳遞函數矩陣一般而言只是對系統(tǒng)結構的不完全描述，只能反映系統(tǒng)中的能控能觀測部分.本題答案：【正確】45、【判斷題】線性非奇異變換不改變系統(tǒng)的能控性指數和能觀測性指數。本題答案：【正確】46、【判斷題】任意兩個代數等價的系統(tǒng)必具有相同的能控規(guī)范形。本題答案：【正確】47、【判斷題】當系統(tǒng)矩陣A有重特征值時，不能化為對角線規(guī)范形。本題答案：【錯誤】48、【判斷題】克拉索夫斯基定理是判斷系統(tǒng)平衡狀態(tài)漸近穩(wěn)定的充要條件。本題答案：【錯誤】49、【判斷題】李亞普諾夫意義下穩(wěn)定不僅能保證系統(tǒng)受擾運動相對于平衡狀態(tài)的有界性，還能保證系統(tǒng)受擾運動相對于平衡狀態(tài)的漸近性。本題答案：【錯誤】50、【判斷題】線性時變系統(tǒng)的唯一平衡狀態(tài)x=0是漸近穩(wěn)定的充分必要條件是A的所有特征值均具有負實部。本題答案：【錯誤】51、【判斷題】以使一個多輸入多輸出系統(tǒng)化為多個單輸入單輸出系統(tǒng)作為性能指標，相應的綜合問題稱為解耦問題。本