现代控制理论

现代控制理论Tag内容描述：<p>1、Introduction to Modern Control TheoryWhen differential equations are encountered, they are linearized and subjected to whatever constraints are necessary to establish useful input-output relationships. A recognition of the applicability of well-known methods in other fields of knowledge. Optimal control theory often dictates that nonlinear time varying control law be used, even if the basic system is linear and time-invariant. When nonlinearities and time variation are present, the very basi。</p><p>2、完整版 word版现代控制理论参考答案第一章答案1-1 试求图1-27系统的模拟结构图，并建立其状态空间表达式。解：系统的模拟结构图如下：系统的状态方程如下：令，则所以，系统的状态空间表达式及输出方程表达式为1-2有电路如图1-28所示。以电压为输入量，求以电感中的电流和电容上的电压作为状态变量的状态方程，和以电阻上的电压作为输出量的输出方程。解：由图，令，输出量有电路原理可知： 既得 写成矢量矩阵形式为：1-4 两输入，两输出，的系统，其模拟结构图如图1-30所示，试求其状态空间表达式和传递函数阵。解：系统的状态空间表达式。</p><p>3、第第6章章 最优控制最优控制 最优控制是控制系统设计的一种方法。它所研究的中心问题是如何最优控制是控制系统设计的一种方法。它所研究的中心问题是如何 选择控制信号，才能保证控制系统的性能在某种意义下最优。本章选择控制信号，才能保证控制系统的性能在某种意义下最优。本章 内容为：内容为： 1. 引言引言 2. 用变分法求解最优控制问题用变分法求解最优控制问题 3. 极小值原理及其在快速控制中的应用极小值原理及其在快速控制中的应用 4. 用动态规划法求解最优控制问题用动态规划法求解最优控制问题 5. 线性状态调节器线性状态调节。</p><p>4、一、选择题1. 下面关于建模和模型说法错误的是( C )。A无论是何种系统，其模型均可用来提示规律或因果关系。B建模实际上是通过数据、图表、数学表达式、程序、逻辑关系或各种方式的组合表示状态变量、输入变量、输出变量、参数之间的关系。C为设计控制器为目的建立模型只需要简练就可以了。D工程系统模型建模有两种途径，一是机理建模，二是系统辨识。2. 系统的类型是( B ) 。A集中参数、线性、动态系统。 B集中参数、非线性、动态系统。C非集中参数、线性、动态系统。D集中参数、非线性、静态系统。3. 下面关于控制与控制系统说法错误的。</p><p>5、第四章 稳定性与李亚普诺夫方法自动控制系统最重要的特性是稳定性问题，如何判断一个系统是否稳定以及怎样改善其稳定性乃是系统分析与设计的一个首要问题。系统的稳定性表示系统在遭受外界扰动偏离原来的平衡状态，而在扰动消失后系统自身仍有能力恢复在原来的平衡状态。早在1892年俄国数学家李亚普诺夫提出判定系统稳定性问题为两种方法，李亚普诺夫第一法和第二法。41 李亚普诺夫关于稳定性的定义线性系统的稳定性只决定于系统的结构与参数，而与系统的初始条件及外界扰动无关。非线性系统的稳定性与初始条件与外界扰动的大小有关。李亚。</p><p>6、第一章自动控制的一般概念一 是非题1开环控制是一种反馈控制（）2开环控制的稳定性比闭环控制的稳定性要好（） 3线形系统的主要特点是具有齐次性和叠加性（）4线性定常系统的各项系数是与时间有关的 （）5闭环控制的控制精度在很大程度上由形成反馈的测量元件的精度决定的 （）6自动控制就是采用控制装置使被控对象自动的按给定的规律运行，使被控对象的一个或数个物理量能够在一定的精度范围内按给定的规律变化（）7自动控制系统有两种最基本的控制形式即开环控制，闭环控制（）二选择题1下述（D）不属于对闭环控制系统的基本要求。（A）。</p><p>7、杨晓丹|现代控制理论|2015年4月17日实验5一、 实验内容及目的根据要求设计控制二阶系统的超前校正，PI控制器，使系统的响应曲线达到要求。增加和减少零极点，观察响应曲线的变化。通过本次实验学会使用根轨迹法对系统进行分析和根据控制指标设计控制器。二、 实验方案内容1. 根据要求设计PI控制器1）控制对象及设计要求系统的传递函数为，要求1.阶跃响应无稳态误差，2.斜坡响应静态误差小于25%，3.超调量小于5%，4.阶跃响应的稳定时间小于1.5s。设控制器参数为。系统闭环传函为。将系统视为为只由主导极点影响控制品质的系统，则可由控制。</p><p>8、杨晓丹|现代控制理论|2015年4月17日实验5一、 实验内容及目的根据要求设计控制二阶系统的超前校正，PI控制器，使系统的响应曲线达到要求。增加和减少零极点，观察响应曲线的变化。通过本次实验学会使用根轨迹法对系统进行分析和根据控制指标设计控制器。二、 实验方案内容1. 根据要求设计PI控制器1）控制对象及设计要求系统的传递函数为，要求1.阶跃响应无稳态误差，2.斜坡响应静态误差小于25%，3.超调量小于5%，4.阶跃响应的稳定时间小于1.5s。设控制器参数为。系统闭环传函为。将系统视为为只由主导极点影响控制品质的系统，则可由控制。</p><p>9、现代控制理论的发展1.智能控制(Intelligent Control) 智能控制是人工智能和自动控制的结合物,是一类无需人的干预就能够独立地驱动智能机器,实现其目标的自动控制。智能控制的注意力并不放在对数学公式的表达、计算和处理上,而放在对任务和模型的描述,符号和环境的识别以及知识库和推理机的设计开发上。智能控制用于生产过程,让计算机系统模仿专家或熟练操作人员的经验,建立起以知识为基础的广义模型,采用符号信息处理、启发式程序设计、知识表示和自学习、推理与决策等智能化技术,对外界环境和系统过程进行理解、判断、预测和规划,使被控。</p><p>10、现代控制理论第1章习题解答1.1 线性定常系统和线性时变系统的区别何在？答：线性系统的状态空间模型为：线性定常系统和线性时变系统的区别在于：对于线性定常系统，上述状态空间模型中的系数矩阵，和中的各分量均为常数，而对线性时变系统，其系数矩阵，和中有时变的元素。线性定常系统在物理上代表结构和参数都不随时间变化的一类系统，而线性时变系统的参数则随时间的变化而变化。1.2 现代控制理论中的状态空间模型与经典控制理论中的传递函数有什么区别？答: 传递函数模型与状态空间模型的主要区别如下: 传递函数模型（经典控制理论）。</p><p>11、2005-11-5,第八章状态估计（卡尔曼滤波）,8.1系统的描述8.2最小方差估计8.3线性最小方差估计8.4最小二乘估计8.5投影定理8.6卡尔曼滤波-状态估计,2005-11-5,8.1系统的描述,8.1.1状态空间模型随机状态空间模型描述：,8.1.2差分方程模型随机差分方程模型,2005-11-5,8.2最小方差估计,的误差方阵为,2005-11-5,最小。注意到。</p><p>12、第一章 控制系统的状态空间表达式 状态空间表达式n阶 A称为系统矩阵，描述系统内部状态之间的联系；为输入（或控制）矩阵，表示输入对每个状态变量的作用情况；C输出矩阵，表示输出与每个状态变量间的组成关系，D直接传递矩阵，表示输入对输出的直接传递关系。 状态空间描述的特点考虑了“输入状态输出”这一过程，它揭示了问题的本质，即输入引起了状态的变化，而状态决定了输出。状态方程和输出方程都是运动方程。状态变量个数等于系统包含的独立贮能元件的个数，n阶系统有n个状态变量可以选择。状态变量的选择不唯一。从便于控制系统的。</p><p>13、现代控制理论试题B卷及答案一、1 系统能控的状态变量个数是，能观测的状态变量个数是。2试从高阶微分方程求得系统的状态方程和输出方程（4分/个）解 1 能控的状态变量个数是2，能观测的状态变量个数是1。状态变量个数是2。.（4分）2选取状态变量，可得 .（1分）.（1分）写成.（1分）.（1分）二、1给出线性定常系统能控的定义。（3分）2已知系统，判定该系统是否完全能观？(5分)解 1答：若存在控制向量序列，时系统从第步的状态开始，在第步达到零状态，即，其中是大于0的有限数，那么就称此系统在第步上是能控的。若对每一个，系统的所有。</p><p>14、现代控制理论课后习题全部答第一章习题答案1-1 试求图1-27系统的模拟结构图，并建立其状态空间表达式。解：系统的模拟结构图如下：系统的状态方程如下：阿令，则所以，系统的状态空间表达式及输出方程表达式为1-2有电路如图1-28所示。以电压为输入量，求以电感中的电流和电容上的电压作为状态变量的状态方程，和以电阻上的电压作为输出量的输出方程。解：由图，令，输出量有电路原理可知： 既得 写成矢量矩阵形式为：1-3 参考例子1-3（P19）.1-4 两输入，两输出，的系统，其模拟结构图如图1-30所示，试求其状态空间表达式和传递函数阵。解。</p><p>15、中北大学现代控制理论实验报告现代控制理论实验报告1005044114信息与通信工程学院张磊学生姓名： 学号： 电气工程及其自动化学 院： 专 业： 现代控制理论实验实验一 线性定常系统模型一 实验目的1. 掌握线性定常系统的状态空间表达式。学会在MATLAB中建立状态空间模型的方法。2. 掌握传递函数与状态空间表达式之间相互转换的方法。学会用MATLAB实现不同模型之间的相互转换。3. 熟悉系统的连接。学会用MATLAB确定整个系统的状态空间表达式和传递函数。4. 掌握状态空间表达式的相似变换。掌握将状态空间表达式转换为对角标准型、约当标准型。</p><p>16、紫金学院计算机系实验报告 2010 自动化现代控制理论基础实验报告专业：年级：姓名：学号：提交日期：实验一 系统能控性与能观性分析1、实验目的：1.通过本实验加深对系统状态的能控性和能观性的理解；2.验证实验结果所得系统能控能观的条件与由它们的判据求得的结果完全一致。2、实验内容：1.线性系统能控性实验; 2. 线性系统能观性实验。3、实验原理：系统的能控性是指输入信号u对各状态变量x的控制能力。如果对于系统任意的初始状态，可以找到一个容许的输入量，在有限的时间内把系统所有的状态变量转移到状态空间的坐标原点。则称系统。</p><p>17、现代控制理论试题B卷及答案一、1 系统能控的状态变量个数是，能观测的状态变量个数是。2试从高阶微分方程求得系统的状态方程和输出方程（4分/个）解 1 能控的状态变量个数是2，能观测的状态变量个数是1。状态变量个数是2。.（4分）2选取状态变量，可得 .（1分）.（1分）写成.（1分）.（1分）二、1给出线性定常系统能控的定义。（3分）2已知系统，判定该系统是否完全能观？(5分)解 1答：若存在控制向量序列，时系统从第步的状态开始，在第步达到零状态，即，其中是大于0的有限数，那么就称此系统在第步上是能控的。若对每一个，系统的所有。</p><p>18、2012年现代控制理论考试试卷一、（10分，每小题1分）试判断以下结论的正确性，若结论是正确的，（ ）1. 由一个状态空间模型可以确定惟一一个传递函数。（ ）2. 若系统的传递函数不存在零极点对消，则其任意的一个实现均为最小实现。 （ ）3. 对一个给定的状态空间模型，若它是状态能控的，则也一定是输出能控的。（ ）4. 对线性定常系统，其Lyapunov意义下的渐近稳定性和矩阵A的特征值都具有负实部是一致的。 （ ）5.一个不稳定的系统，若其状态完全能控，则一定可以通过状态反馈使其稳定。（ ）6. 对一个系统，只能选取一组状态变量； （。</p>