线性系统理论知到智慧树章节测试课后答案2024年秋长安大学

线性系统理论知到智慧树章节测试课后答案2024年秋长安大学绪论单元测试

下列语句中，不正确的是（）。

A:线性系统理论比经典控制理论所能处理的控制问题要广泛得多，包括线性系统和非线性系统，定常系统和时变系统，单变量系统和多变量系统；B:线性系统理论是建立在状态空间法基础上的一种控制理论，是自动控制理论的一个主要组成部分，可以解决经典控制理论不能解决的所有控制难题。C:20世纪50年代中期，空间技术的迅速发展迫切要求建立新的控制原理，以解决诸如把宇宙火箭和人造卫星用最少燃料或最短时间准确地发射到预定轨道一类的控制问题；D:在线性系统理论中，对控制系统的分析和设计主要是通过对系统的状态变量的描述来进行的，基本的方法是时间域方法；

答案:线性系统理论是建立在状态空间法基础上的一种控制理论，是自动控制理论的一个主要组成部分，可以解决经典控制理论不能解决的所有控制难题。通过测量输出量，产生一个与输出信号存在函数关系的信号的元件称为（）。

A:放大元件B:给定元件C:比较元件D:反馈元件

答案:比较元件闭环控制系统的控制方式为（）。

A:按输入信号控制B:按扰动信号控制C:按偏差信号控制D:按反馈信号控制

答案:按偏差信号控制经典控制理论描述系统的数学模型是由高阶线性常微分方程演变来的传递函数，适合分析和设计下列哪种系统（）

A:单输入单输出系统B:线性定常系统C:多输入多输出系统D:非线性系统

答案:单输入单输出系统；线性定常系统线性系统理论是建立在状态空间法基础上的一种控制理论，是自动控制理论的一个主要组成部分，比经典控制理论所能处理的控制问题要广泛得多，适合分析和设计下列哪种系统（）

A:多输入多输出系统B:线性定常系统C:非线性系统D:线性时变系统

答案:多输入多输出系统；线性定常系统；非线性系统；线性时变系统

第一章单元测试

（判断）系统状态空间实现中选取状态变量不是唯一的，其状态变量的个数是唯一的。（）

A:错B:对

答案:对多输入-多输出系统的U-Y间的传递函数为。（）

A:错B:对

答案:对由一个状态空间模型可以确定多个传递函数。（）

A:错B:对

答案:错线性定常系统的数学模型描述是（）。

A:B:C:D:

答案:已知质量-弹簧-阻尼系统如下图所示：

图中质量为的物体受到外力F的作用，产生位移。以外力F为输入和位移为输出，系统状态空间模型为（）。

A:B:C:D:

答案:已知单输入单输出系统的微分方程为

其中，为输入量；为输出量。则系统状态空间模型为（）。

A:B:C:D:

答案:已知系统的状态空间表达式为：

线性变换后对角标准型为（）。

A:B:C:D:

答案:已知系统的传递函数为

并联分解法建立的状态空间表达式为（）。

A:B:C:D:

答案:已知两个子系统串联的结构图如下：

串联后组合系统的传递函数阵为（）。

A:B:C:D:

答案:已知非线性系统的微分方程为：

利用近似线性化方法得到系统的局部线性化状态方程是（）。

A:，B:C:D:，

答案:，

第二章单元测试

线性系统的响应包含两部分，一部分是零状态响应，一部分是零输入响应。（）

A:错B:对

答案:对线性系统的状态转移矩阵是唯一的。（）

A:对B:错

答案:对判定矩阵是否为状态转移矩阵，只需要判断其是否满足。（）

A:对B:错

答案:错什么不是线性定常系统状态转移矩阵的性质。（）

A:B:C:D:

答案:系统的状态方程为齐次微分方程，若初始时刻为0，，则其解为（）

A:B:C:D:

答案:计算

的矩阵指数函数为（）

A:B:C:D:

答案:求状态转移矩阵

的对应矩阵为（）。

A:B:C:D:

答案:求状态空间表达式

在初始状态，输入为单位阶跃函数，解为（）

A:B:C:D:

答案:已知系统的状态方程

输入信号和分别为阶跃信号和斜坡信号在采样周期为0.2s时的采样值。系统的状态方程的解为（）

A:B:C:D:

答案:线性连续系统离散化后为，其中可近似为（）

A:B:C:D:

答案:

第三章单元测试

线性变换不改变系统的能控性和能观性。（）

A:对B:错

答案:对能控标准型和能观标准型一定都互为对偶系统。（）

A:对B:错

答案:错单输入单输出系统，若传递函数存在零极点对消，则对应的状态空间表达式不能控且不能观。（）

A:错B:对

答案:错系统完全能控。（）

A:错B:对

答案:对状态空间表达式是单输入单输出系统的传递函数的一个最小实现的充分必要条件是（）。

A:系统能控且能观B:系统不能控且不能观C:系统完全能控D:系统完全能观

答案:系统能控且能观下列系统具有能观性的有（）。

A:B:C:D:

答案:；系统的能观标准形实现为（）。

A:B:C:D:

答案:若原系统不完全能控，以下（）可将系统按能控性进行结构分解。

A:B:C:D:

答案:传递函数阵

的实现为（）。

A:B:C:D:

答案:；传递函数阵的最小实现是（）维系统。

A:2维B:6维C:4维D:3维

答案:3维

第四章单元测试

稳定性问题是相对于某个平衡状态而言的。（）

A:对B:错

答案:对李雅普诺夫函数是正定函数。（）

A:对B:错

答案:对如果一个系统的李雅普诺夫函数确实不存在，那么就可以判定该系统是不稳定的。（）

A:错B:对

答案:错BIBO稳定的含义为（）。

A:有界输入有界输出B:无界输入有界输出C:有界输入无界输出D:无界输入无界输出

答案:有界输入有界输出为的特征值，下列说法正确的是（）。

A:，则系统是李雅普诺夫稳定的B:，则系统是渐近稳定的C:，则是渐近稳定的D:，，则系统是不稳定的

答案:，则是渐近稳定的试判断二次型函数的符号特性为（）。

A:半正定B:正定C:负定D:半负定

答案:正定关于系统Lyapunov稳定性说法正确的是（）。

A:Lyapunov第二法只可以判定一般系统的稳定性，判定线性系统稳定性，只可以采用Lyapunov方程。B:系统Lyapunov稳定性是针对平衡点的，只要一个平衡点稳定，其他平衡点也稳定。C:线性系统Lyapunov局部稳定性等价于全局稳定性。D:通过克拉索夫斯基法一定可以构造出稳定系统的Lyapunov函数。

答案:线性系统Lyapunov局部稳定性等价于全局稳定性。Lyapunov第二法给出了判定稳定性的什么条件（）

A:非充分必要B:必要C:充分必要D:充分

答案:充分对于非线性系统

可以选取的李雅普诺夫函数为（）。

A:B:C:D:

答案:设系统的状态方程有唯一的平衡状态，若存在一个具有连续一阶偏导数的标量函数，满足是渐近稳定的条件是（）。

A:负定，正定B:正定，负定C:负定，负定D:正定，正定

答案:正定，负定

第五章单元测试

状态反馈是一种全状态反馈，输出反馈可看作是一种部分状态反馈。（）

A:错B:对

答案:对状态反馈改变系统的能控性和能观性。（）

A:对B:错

答案:错引入状态反馈后系统的系统矩阵A和系统维数均发生变化。（）

A:对B:错

答案:错观测器反馈和直接状态反馈完全等效。（）

A:错B:对

答案:对单输入单输出系统，状态反馈可进行任意极点配置的充分必要条件是（）。

A:系统完全能控B:系统完全能观C:系统能控且能观D:系统不能控且不能观

答案:系统完全能控对于线性定常系统，状态观测器存在的充要条件是（）。

A:不能观子系统渐进稳定B:不能控子系统渐进稳定C:能控子系统渐进稳定D:能观子系统渐进稳定

答案:不能观子系统渐进稳定设系统的传递函数为，状态反馈控制器（）可以使得闭环系统的极点为-2，-1+j和-1-j。

A:K=[413]B:K=[134]C:K