中国地质大学(北京)《现代控制理论》期末考试必备题集

奥鹏期末考核

102923–中国地质大学(北京)《现代控制理论》奥鹏期末考试题库合集

单选题：
（1）为一个n阶系统设计一个观测器,维数与受控系统维数相同的称为全维观测器.若系统有输出矩阵秩为m,那么()个状态分量可以用降维观测器进行重构.
A.n
B.m
C.n-m
D.n=m+1
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（2）若系统的所有实现维数都相同,该系统绝对().
A.能观
B.能控
C.稳定
D.最优
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（3）主对角线上方元素均为1,最后一行可取任意值,其余全为零,满足这些条件的矩阵为().
A.约旦矩阵
B.对角矩阵
C.友矩阵
D.变换矩阵
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（4）同一个系统的不同实现的()是不同的.
A.状态变量的个数
B.矩阵A
C.特征根
D.传递函数阵
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（5）已知系统的状态空间表达式,建立框图时积分器的数目应该等于()的个数.
A.输入变量
B.状态变量
C.输出变量
D.反馈变量
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（6）状态空间表达式是对系统的一种()的描述.
A.一般
B.抽象
C.假设
D.完全
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（7）关于系统状态的稳定性,下列说法正确的是:().
A.系统状态的稳定性与控制输入无关
B.当控制输入的强度很大时,系统状态就有可能不稳定
C.如果系统全局稳定,则系统只有唯一一个平衡点
D.非线性系统不可能有渐进稳定平衡点
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（8）根据线性系统的叠加原理,非齐次线性状态方程的解由零输入响应分量与()响应分量的和构成.
A.零初始状态
B.输出
C.稳态
D.动态
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（9）一个线性连续系统的能控性等价于它的()系统的能观性.
A.开环
B.对偶
C.精确离散化
D.状态反馈闭环系统
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（10）降维观测器设计时,原系统初始状态为3,反馈矩阵增益为6,要使观测误差为零,则观测器的初始状态应为().
A.3
B.-6
C.9
D.15
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（11）基于能量的稳定性理论是由()构建的.
A.Lyapunov
B.Kalman
C.Routh
D.Nyquist
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（12）下列语句中,正确的是().
A.系统状态空间实现中选取状态变量是唯一的,其状态变量的个数也是唯一的
B.系统状态空间实现中选取状态变量不是唯一的,其状态变量的个数也不是唯一的
C.系统状态空间实现中选取状态变量是唯一的,其状态变量的个数不是唯一的
D.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
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（13）受控系统采用状态反馈能解耦的充要条件是().
A.系统能控能观
B.传递函数矩阵满秩
C.结构分解后子系统是渐近稳定的
D.mXm维矩阵E非奇异
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（14）引入各种反馈构成闭环后,系统的能控性与能观性会影响系统的性能,对单输入-单输出系统而言,状态反馈会().
A.改变系统的能控性
B.改变系统的能观性
C.改变系统的极点
D.改变系统的零点
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（15）()问题的本质上其实是极点配置问题的一种特殊情况.
A.极点配置
B.系统解耦
C.状态反馈
D.最优控制
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（16）李雅普诺夫第二法的基本方法是通过()来判断系统的稳定性.
A.系统状态方程的解
B.李雅普诺夫函数
C.特征方程跟的分布
D.系统瞬态响应的质量
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（17）李雅普诺夫第一法的基本方法是通过()来判断系统的稳定性.
A.系统状态方程的解
B.李雅普诺夫函数
C.特征方程跟的分布
D.系统瞬态响应的质量
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（18）在经典控制理论,频域中的()是判定稳定性的通用方法.
A.劳斯判据
B.胡维茨判据
C.奈奎斯特判据
D.李雅普诺夫方法
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（19）在系统矩阵为约旦标准型的情况下,系统能观的()是输出矩阵C中,对于每个约旦块开头的一列元素不全为0.
A.充分不必要
B.必要不充分
C.充分必要
D.不充分不必要
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（20）系统的能控性是取决于状态方程中的系统矩阵A和控制矩阵b,其中控制矩阵b是与()有关的.
A.系统的结构
B.系统的内部参数
C.控制作用的施加点
D.外部扰动的施加点
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（21）一个系统可以通过选取许多种状态变量,可以具有不同的状态空间表达式,所选取的状态矢量之间,实际上是一种矢量的().
A.旋转变换
B.线性变换
C.矢量
D.坐标平移
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（22）一个系统可以具有多种不同的状态空间表达式,具有()的传递函数阵.
A.相同个数
B.唯一
C.多种
D.无数
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（23）对于能控能观的线性定常连续系统,采用静态输出反馈闭环系统的状态().
A.能控且能观
B.能观
C.能控
D.ABC三种情况都有可能
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（24）对SISO线性定常连续系统,传递函数存在零极点对消,则系统状态().
A.不能控且不能观
B.不能观
C.不能控
D.ABC三种情况都有可能
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（25）动态系统从参数随时间变化性来分,可分为().
A.定常系统和时变系统
B.线性系统与非线性系统
C.开环系统和闭环系统
D.连续系统与离散系统
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（26）一个线性系统可控性反映的是控制作用能否对系统的所有()产生影响.一个线性系统可观性反映的是能否在有限的时间内通过观测输出量,识别出系统的所有().
A.输出,输出
B.输出,状态
C.状态,状态
D.状态,输出
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（27）SISO线性定常系统的状态反馈系统与原系统的零点是()的.
A.相同
B.不同
C.视情况而定
D.无法判断
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（28）一个R-L-C串联网络,一般选取()作为此系统的状态变量(uc.ul.ur表示电容.电感.电阻两端电压,i表示回路电流)
A.uc和ur
B.uc和ul
C.uc和i
D.ul和i
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（29）关于lyapunov稳定性分析下列说法错误的是().
A.Lyapunov稳定是工程上的临界稳定
B.Lyapunov渐近稳定是与工程上的稳定是不等价的
C.Lyapunov工程上的一致渐近稳定比稳定更实用
D.Lyapunov不稳定等同于工程意义下的发散性不稳定
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（30）已知x'=-5x+3u,y=4x,t≥0,则该系统是().
A.能控不能观的
B.能控能观的
C.不能控能观的
D.不能控不能观的
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判断题：
（1）系统1和系统2是互为对偶的两个系统,则系统1能控能观,则系统2也能控能观.
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（2）镇定问题是系统极点配置的一种特殊情况.它要求将极点严格的配置在期望的位置上.
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（3）状态稳定一定输出稳定,但输出稳定不一定状态稳定
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（4）所有的微分方程或传递函数都能求得其实现
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（5）系统中含有非线性元件的系统一定是非线性系统.
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（6）在反馈连接中,两个系统(前向通道和反馈通道)都是正则的,则反馈连接是正则或非奇异的.
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（7）对线性连续定常系统,渐近稳定等价于大范围渐近稳定.
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（8）采样是将时间上连续的信号转换成时间上离散的脉冲或数字序列的过程;保持是将离散的采样信号恢复到连续信号的过程
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（9）在状态空间建模中,选择不同的状态变量,得到的系统特征值不同的.
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（10）通过特征分解,提取的特征值表示特征的重要程度,而特征向量则表示这个特征是什么.
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（11）线性变换的目的是为得到较为简洁且在一定程度上消除变量间耦合关系的形式.
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（12）线性映射与线性变换的区别是前者是两个相同空间之间映射,而后者则是两个不同空间之间的映射
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（13）对线性定常系统基于观测器构成的状态反馈系统和状态直接反馈系统,它们的传递函数矩阵是相同的.
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（14）某系统有两个平衡点,在其中一个平衡点稳定,另一个平衡点不稳定,这样的系统不存在.
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（15）由状态转移矩阵可以决定系统状态方程的状态矩阵,进而决定系统的动态特性
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（16）具有对角型状态矩阵的状态空间模型描述的系统可以看成是由多个一阶环节串联组成的系统
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（17）若线性二次型最优控制问题有解,则可以得到一个稳定化状态反馈控制器
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（18）状态变量是用于完全描述系统动态行为的一组变量,因此都是具有物理意义.
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（19）要使得观测器估计的状态尽可能快地逼近系统的实际状态,观测器的极点应该比系统极点快10倍以上.
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（20）反馈控制可改变系统的稳定性.动态性能,但不改变系统的能控性和能观性.
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（21）互为对偶的状态空间模型具有相同的能控性.
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（22）传递函数的状态空间实现不唯一的一个主要原因是状态变量选取不唯一.
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（23）输出变量是状态变量的部分信息,因此一个系统状态能控意味着系统输出能控.
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（24）等价的状态空间模型具有相同的传递函数.
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（25）相比于经典控制理论,现代控制理论的一个显著优点是可以用时域法直接进行系统的分析和设计.
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（26）若线性系统是李雅普诺夫意义下稳定的,则它是大范围渐近稳定的;
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（27）如果一个系统的李雅普诺夫函数确实不存在,那么我们就可以断定该系统是不稳定的.
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（28）若系统状态完全能控,则对非渐近稳定系统通过引入状态反馈实现渐近稳定,称为镇定问题.
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（29）系统的状态能控性和能观性是系统的结构特性,与系统的输入和输出无关
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（30）由一个状态空间模型可以确定惟一一个传递函数.
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（31）系统的状态观测器存在的充分必要条件是:系统能观测,或者系统虽然不能观测,但是其不能观测的子系统的特征值具有负实部.
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（32）如果系统不能控,就不能通过状态反馈使其镇定.
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（33）经典控制理论用于研究线性系统,现代控制理论用来研究非线性系统.
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（34）引入状态反馈后,系统的能控性和能观性一定会发生改变.
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（35）李亚普诺夫稳定性与系统受干扰前所处得平衡位置有关.
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（36）状态变量的选取是唯一的.
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（37）对一个线性定常的单输入单输出5阶系统,假定系统可控可观测,通过设计输出至输入的反馈矩阵H的参数能任意配置系统的闭环极点.
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（38）通过全维状态观测器引入状态反馈来任意配置系统的闭环极点时,要求系统必须同时可控和可观测.
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（39）用状态反馈进行系统极点配置可能会改变系统的可观测性.
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（40）线性定常系统经过非奇异线性变换后,系统的可控性不变.
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（41）李雅普诺夫函数是正定函数,李雅普诺夫稳定性是关于系统平衡状态的稳定性.
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（42）李雅普诺夫直接法的四个判定定理中所述的条件都是充分条件.
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（43）用独立变量描述的系统状态向量的维数不是唯一的.
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（44）描述系统的状态方程不是唯一的.
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（45）对于线性连续定常系统,状态反馈不改变系统的能观性,但不能保证系统的能控性不变.
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（46）对线性连续定常系统,极点配置法与线性二次型最优控制采用的反馈方式是一样的,而反馈系数矩阵的构造方法不一样.
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（47）对不能观测的系统状态可以设计全维观测器对其观测.
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（48）线性连续定常系统的最小实现的维数是唯一的.
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（49）采用理想采样保持器进行分析较实际采样保持器方便.
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（50）在反馈连接中,两个系统(前向通道和反馈通道中)都是正则的,则反馈连接也是正则的.
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（51）.对于线性系统有系统特征值和传递函数(阵)的不变性以及特征多项式的系数这一不变量.
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（52）非线性系统在有些情况下也满足叠加定律.
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（53）对于线性连续定常系统的输出最优调节器问题的,采用的是输出反馈方式构造控制器.
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（54）对于线性连续定常系统,状态反馈的极点配置法与线性二次型最优控制采用的反馈方式是一样的,而反馈系数矩阵的构造方法不一样.
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（55）动态规划方法给出的是最优控制的充分条件而非必要条件.
答案问询微信：4243奥鹏期末考核29

（56）动态规划方法保证了全过程性能指标最小,但并不能保证每一段性能指标最小.
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（57）对于线性定常连续系统,就传递特征而言,带状态观测器的反馈闭环系统完全等效于同时带串联补偿和反馈补偿的输出反馈系统.
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（58）基于状态观测器的反馈闭环系统与直接状态反馈闭环系统的响应在每一时刻都是相等的.
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（59）对于任一线性定常连续系统,若其不可观,则用观测器构成的状态反馈系统和状态直接反馈系统是不具有相同的传递函数矩阵的.
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（60）对于一个n维的线性定常连续系统,若其完全能观,则利用状态观测器实现的状态反馈闭环系统是2n维的
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