自动控制原理（二）-华中科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

自动控制原理（二）_华中科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年死区特性可减小稳态误差。

参考答案:

错误

已知两系统的传递函数分别为W1(s)和W2(s),两子系统串联联结和并联连接时，系统的传递函数阵分别为：（）【图片】【图片】【图片】

参考答案:

_

对于线性定常系统，可控性与可达性是等价的。

参考答案:

正确

对于线性离散控制系统，可以直接应用连续系统劳斯判据判断系统稳定性。（）

参考答案:

错误

判断以下二次型函数的符号性质：【图片】

参考答案:

负定

只要系统可观，则可用输出反馈（至状态微分）任意配置闭环极点使系统稳定。

参考答案:

正确

描述函数法主要研究自持震荡

参考答案:

正确

具有饱和非线性元件的非线性控制系统如下图所示，下列说法正确的是：（）【图片】

参考答案:

当K=5时，系统稳定_当K=15时，系统自振荡频率为_当K=10时，系统存在稳定振荡点

已知【图片】的拉氏变换为【图片】,求【图片】的Z变换。（）

参考答案:

_

某离散控制系统【图片】（单位反馈T=0.1）当输入r(t)=t时.该系统稳态误差为∞。

参考答案:

错误

相轨迹振荡趋于原点，该奇点为。

参考答案:

稳定焦点

采样系统的闭环极点在Z平面上的分布对系统的动态响应起着决定性作用，采样系统的暂态特性主要由闭环脉冲传递函数的极点来确定。（）

参考答案:

正确

非线性系统自持振荡与有关。

参考答案:

系统结构和参数

设闭环离散系统如图所示，其中采样周期为【图片】。【图片】则下列说法正确的是（）

参考答案:

作用下的稳态误差为_作用下的稳态误差为

对于下述系统的能控能观分解后的各子系统(特征值、和互异)，以下说法正确的是：【图片】

参考答案:

x1。x2-x3-x4子系统状态完全能控_x5子系统状态完全不能控

状态反馈既不改变系统的可控性也不改变系统的可观性

参考答案:

错误

对非线性系统:【图片】【图片】其在原点处渐进稳定，但不是大范围渐进稳定的。

参考答案:

错误

【图片】的物理含义是（）。

参考答案:

采样信号滞后k个采样周期

确定二次型函数中的待定系数的取值范围,从而使其成为正定的【图片】

参考答案:

ab-1>0_a>0‍_‍abc-4a-b-c-4>0

判断以下系统的状态能控性和能观测性。【图片】

参考答案:

不能控不能观

设非线性系统状态方程为：【图片】【图片】试确定平衡状态的稳定性。

参考答案:

大范围渐近稳定

对线性系统【图片】作状态反馈【图片】,闭环系统的状态空间模型和传递函数分别为：（）

参考答案:

_

系统状态空间表达式中【图片】，若f与g均为线性函数，则称系统一定为线性系统。

参考答案:

正确

可控性判别阵满秩，则系统可控

参考答案:

正确

脉冲传递函数是系统单位脉冲响应序列的z变换。

参考答案:

正确

z变换中的实数位移定理可用于超前或滞后环节。

参考答案:

正确

级数求和法，级数求和法直接应用Z变换的定义进行求和。把复杂的Z变换方法转换成简单的数学上级数求和的方法，是一种简单的Z变换法。

参考答案:

正确

采样控制系统中广泛采用的保持器是零阶保持器。

参考答案:

正确

已知闭环脉冲传递函数【图片】，对该系统描述正确的为

参考答案:

系统输出为_脉冲响应的z变换为_脉冲响应的z变换为

跟连续系统相比，下列哪个选项不属于离散控制系统的优点（）。

参考答案:

离散系统的性能更好

确定下面二次型函数中的待定系数的取值范围,从而使其成为正定的。【图片】

参考答案:

a>5

下列关于实数位移定理错误的是（）

参考答案:

只能够计算超前环节

以下系统不能通过状态反馈实现镇定。【图片】

参考答案:

错误

描述函数是一种近似方法，线性部分是一个高通滤波器。

参考答案:

错误

非线性系统的相轨迹在相平面的下半部是

参考答案:

从右向左方向的运动

描述函数法适用于阶非线性系统。

参考答案:

任意阶

设离散系统如图所示，则以下结论正确的有（）。【图片】

参考答案:

当T=1s时，该系统是稳定系统_系统的闭环脉冲传递函数为

自激振荡都是不稳定的振荡过程。

参考答案:

错误

非线性系统的结构图如下图所示，其中【图片】,【图片】,【图片】则下列说法正确的是（）

参考答案:

系统存在自振荡，且自振荡的振幅为A=1.83，频率为w=200_系统的描述函数为

以下关于Z变换正确的是：（）。

参考答案:

的Z变换是_的Z变换是_的Z变换是

离散系统闭环脉冲传递函数的极点【图片】，则动态响应为()

参考答案:

双向收敛脉冲序列

离散控制系统【图片】，T=1s，当输入r(t)=1(t)时,该系统稳态误差为（）

参考答案:

0

下列关于脉冲传递函数描述错误的是（）

参考答案:

与系统的差分方程无关

已知一系统如下图所示，其中【图片】，【图片】则下列说法正确的是（）【图片】

参考答案:

在系统输出加上采样开关，系统输出信号的z变换不变_系统输出信号的z变换

设离散系统如图所示，其中【图片】，则分别当K=2和K=3时，以下说法正确的是（）【图片】

参考答案:

K=2时系统稳定_K=3时系统不稳定

下列哪项不影响开环离散系统的开环脉冲传递函数（）。

参考答案:

是否有并联环节

已知【图片】，则为（）。

参考答案:

x(∞)=2_x(0)=0

香农定理是指要求离散频谱各分量不出现重叠。

参考答案:

正确

离散系统闭环脉冲传递函数的极点【图片】,则动态响应为()。

参考答案:

双向发散脉冲序列

在使用脉冲传递函数分析系统的动态响应和稳态误差时，该系统应是（）

参考答案:

初始状态等于零

离散控制系统【图片】（单位反馈T=0.1）当输入r(t)=t时.该系统稳态误差为（）

参考答案:

0

对于线性离散系统k时刻的输出，与下列哪个无关（）。

参考答案:

k时刻之后的输入

下列哪个不是线性离散系统的数学模型（）。

参考答案:

普通传递函数

闭环离散系统的G(s)=K/s(0.1s+1)，其中采样周期T=0.1s，试求系统临界稳定时的K值（）。

参考答案:

4.33

已知非线性系统的微分方程是【图片】,则奇点性质是_____。

参考答案:

稳定节点

饱和特性会使系统的振荡减弱

参考答案:

正确

对于非线性系统，若其是渐进稳定的，则也一定是大范围渐进稳定

参考答案:

错误

非线性系统满足叠加定理

参考答案:

错误

非线性系统平衡点不唯一

参考答案:

正确

相轨迹先趋于原点，后远离原点，该奇点为。

参考答案:

鞍点

系统特征方程为【图片】，则以下满足稳定要求的K的取值有（）。

参考答案:

K=2.1_0

相轨迹振荡远离原点，该奇点为。

参考答案:

不稳定焦点

采样系统如下图所示。其中【图片】对应的z变换式为【图片】,【图片】，则下列说法正确的是（）。【图片】

参考答案:

当K=0.5时，系统稳定_系统的闭环脉冲传递函数为

已知系统差分方程、初始状态如下：【图片】，【图片】，【图片】。则用Z变换法计算输出序列c(k)时，以下结果正确的是（）

参考答案:

_

为了实现对被控对象的有效控制，必须把采样信号恢复成相应的连续信号，这种从采样信号【图片】中恢复出原连续信号的过程称为信号的保持（复现）。

参考答案:

正确

按照一定的时间间隔对连续信号进行采样，将其变换为在时间上离散的脉冲序列的过程称之为采样过程（）

参考答案:

正确

在离散控制系统中，把零初始条件下，环节或系统输出脉冲序列的Z变换式与输入脉冲序列的变换式之比，称为该环节或该系统的脉冲传递函数。（）

参考答案:

正确

闭环采样系统的极点为【图片】.当【图片】时该系统瞬态分量收敛。

参考答案:

正确

采样控制系统是通过采样开关将连续的模拟量转换为离散量的，将开关闭合期间模拟量的传输称为采样。按照一定的时间间隔对连续的模拟信号进行采样，叫做信号的采样。

参考答案:

正确

当采样周期一定时，加大开环增益不会影响离散系统的稳定性。

参考答案:

错误

采样器的作用是将离散信号变成连续信号。

参考答案:

错误

非线性系统等效简化为线性部分和非线性部分串联的前提是r(t)=0。

参考答案:

正确

用描述函数分析非线性系统得到的稳定性判据可以看做是奈氏判据的推广。

参考答案:

正确

非线性系统的频率响应可能发生畸变

参考答案:

正确

非线性系统稳定性常用lyapunov第一法和第二法判断。

参考答案:

正确

相轨迹非振荡远离原点，该奇点为。

参考答案:

不稳定节点

非线性系统的【图片】及【图片】‍的轨迹如下图所示，试问X怎么样变化系统是稳定的【图片】

参考答案:

X无论怎么变化，系统都是不稳定的

相轨迹的正交性是指其与正交

参考答案:

横轴

自激振荡是非线性系统特有的形式。

参考答案:

正确

如下系统的状态能观性分别为：(1)【图片】(2)【图片】(3)【图片】

参考答案:

全部都能观

相轨迹形成封闭曲线时，被称为极限环。

参考答案:

正确

系统非线性不太严重时，可以通过一些方法将其视为线性系统处理。

参考答案:

正确

现实生活中存在理想的非线性系统。

参考答案:

错误

常系数线性差分方程的常用求解方法有两种：一种是基于解析方法的Z变换法，另一种是基于计算机求解的迭代法。

参考答案:

正确

已知一系统如下图所示，其中【图片】，则下列说法正确的是（）【图片】

参考答案:

在系统输出加上采样开关，系统输出信号的z变换不变。_系统输出信号的z变换。

系统的结构框图如下所示，采用周期T=1s，系统连续部分所对应的脉冲传递函数为G(z)，使该系统在单位阶跃信号作用下为最小拍无差系统的控制器的脉冲传递函数为D(z)，则以下正确的是（）【图片】

参考答案:

_

采样控制系统框图如下，T=1,则有（）【图片】

参考答案:

K=10时，该系统不稳定‍_系统临界稳定时K=2.4

设离散系统的方框图如下图所示，设采样周期T=0.1s，【图片】，符合系统描述的有()【图片】

参考答案:

系统的闭环脉冲传递函数为_系统稳定

继电特性可抑制系统发散，但容易导致自振。

参考答案:

正确

已知二阶系统的状态方程：【图片】试确定系统在平衡状态处大范围渐进稳定的条件。

参考答案:

_

系统【图片】，则系统约旦标准型表达式为：【图片】【图片】【图片】

参考答案:

正确

输出信号的谐波分量与输入的正弦信号之比，叫做非线性环节的描述函数。

参考答案:

错误

非线性系统的相轨迹在相平面的横轴上是

参考答案:

不动点

三个非线性系统的非线性环节一样，线性部分分别为(1)【图片】(2)【图片】(3)【图片】试问用描述函数法分析时，哪个系统分析的准确度高？

参考答案:

(2)准确度高

以n状态变量作为基底所组成的n维空间称为状态空间

参考答案:

正确

输出方程是描述系统输出与输入之间关系的方程

参考答案:

错误

系统可通过状态反馈镇定的充分必要条件是系统不可控部分渐进稳定

参考答案:

正确

内稳是外稳的充分非必要条件

参考答案:

正确

设【图片】‍和【图片】是两个能控且能观的系统【图片】,由【图片】和【图片】所组成的并联系统的能控性和能观性为：（）

参考答案:

能控能观

图中系统稳定【图片】

参考答案:

错误

求下图中以电压【图片】为输入量，以电感中的电流【图片】和电容上的电压【图片】作为状态变量【图片】的状态方程为___，以电阻【图片】上的电压作为输出量的输出方程为___。（）【图片】

参考答案:

_

离散控制系统稳定的充分必要条件是系统的特性方程的根都在Z平面上以原点为圆心的单位圆内。

参考答案:

正确

对于线性系统，若其是渐进稳定的，则一定是大范围渐进稳定。

参考答案:

正确

系统存在能量函数V（x），且V（x）正定，则系统渐进稳定的充分必要条件是V（x）的导数负定。

参考答案:

错误

时不变系统：【图片】【图片】系统不能控但能观

参考答案:

正确

设数字控制系统的框图如下:【图片】已知【图片】，T=0.5秒，响应斜坡输入信号为r(t)=t时，符合最少拍系统描述的为()。

参考答案:

_

下列二次型函数中，正定的有（）。

参考答案:

_

设系统的状态方程为【图片】,在a>0,a<0和a=0时,分析平衡点处的系统稳定性，下列说法正确的是：（）

参考答案:

当该原点平衡态是不稳定的_当，该原点平衡态是稳定的，但非渐近稳定的。

设数字控制系统的框图如下,已知【图片】，T=0.5秒，现要设计响应单位阶跃输入信号时的最少拍系统，则以下的正确的是（）【图片】

参考答案:

系统输出的变换为_系统的闭环脉冲传递函数为_系统经过二拍可完全跟踪参考输入

已知计算机控制系统如下图所示，采用数字比例控制【图片】，其中K>0。设采样周期T=1s，【图片】。则下列说法正确的是（）【图片】

参考答案:

使系统稳定的K的取值范围是_系统的闭环脉冲传递函数为_系统的开环脉冲传递函数为

设数字控制系统的框图如下:【图片】已知，T=0.5秒，【图片】对于响应斜坡输入信号r(t)=t时的最少拍系统（取F(z)=1），下列选项正确的是（）

参考答案:

误差信号的z变换为_数字控制器的脉冲传递函数为

设离散系统如图所示，设【图片】，【图片】时，若要求其稳态误差【图片】,则以下说法中错误的是（）【图片】

参考答案:

闭环系统稳定时，_该系统能稳定工作。

x(k+2)+2x(k+1)+x(k)=u(k)，x(0)=0，x(1)=0，u(k)=k(k=0,1,2,…)，符合描述的选项为（）。

参考答案:

_差分方程的解为

设数字控制系统的框图如下【图片】已知【图片】，T=1秒，设计r(t)=1(t)时的最少拍系统的过程中，以下表达式中正确的是（）

参考答案:

_

已知【图片】，通过终值定理计算【图片】（）

参考答案:

2

A/D转换器的作用是（）。

参考答案:

将连续模拟信号转换为离散的数字信号

离散控制系统【图片】，T=1s，当输入r(t)=t时,该系统稳态误差为（）

参考答案:

1

离散控制系统稳定的充分必要条件是（）。

参考答案:

闭环特性方程的根都在Z平面上以原点为圆心的单位圆内

非线性系统的稳定性与下列因素有关。

参考答案:

其它选项都是

非线性系统的相轨迹在相平面的上半部，其走向是_____。

参考答案:

从右向左方向的运动

非线性系统分析方法主要有以下的_____。

参考答案:

逆系统法_相平面法_描述函数法

已知系统结构如下图所示，采样周期T=0.25秒，【图片】，符合系统描述的为（）【图片】

参考答案:

系统的开环脉冲传递函数_时，系统稳定

在控制系统中，有一处或几处的信号是时间t的离散函数的控制系统称为离散控制系统。

参考答案:

正确

已知序列x(n)和y(n)的Z变换为【图片】，【图片】，则有（）

参考答案:

_不存在，

对系统【图片】:当a=1,或a=1或a=6时，系统为不能控或不能观

参考答案:

正确

根据李亚普诺夫第一法，系统稳定的充分必要条件是矩阵A的特征值都具有负实部

参考答案:

错误

状态反馈不改变系统的能控能观性

参考答案:

错误

以下影响离散系统的开环脉冲传递函数的有（）。

参考答案:

采样开关的个数_串联环节是否有采样开关_采样开关的位置_是否有零阶保持器

下列选项中是矩阵的特征矢量的有【图片】

参考答案:

__

已知线性定常系统的非齐次状态方程为【图片】【图片】系统分别在下列输入阶跃信号【图片】和负指数信号【图片】下的状态轨迹【图片】为：

参考答案:

_

判定如下系统的状态能控性和输出能控性。（）【图片】

参考答案:

状态不能控_输出不能控

时不变系统判别其能控性和能观性。（）【图片】

参考答案:

能观_不能控

已知系统的传递函数为【图片】其能控标准型为（）和能观标准型为（）。

参考答案:

_

给定下列状态空间方程，试判别其是否变换为能控和能观标准型。【图片】

参考答案:

可以变换为能观标准型_不能变换为能控标准型

设【图片】和【图片】是两个能控且能观的系统【图片】则由【图片】和【图片】所组成的串联系统（【图片】的输出是【图片】的输入）的能控性和能观性分布为：（）

参考答案:

不能控_能观

给定被控系统的状态方程为【图片】问存在一个状态反馈阵K,使闭环系统的极点分别配置在下列位置的有:（）

参考答案:

s1=-2,s2=-2,s3=-2,s4=-2_‍s1=-3,s2=-3,s3=-3,s4=-2_s1=2,s2=2,s3=2,s4=-2

给定被控系统的状态空间模型为【图片】【图片】该系统的状态不能直接测量,要求设计一个带状态观测器的状态反馈系统,要求将其状态观测部分的极点配置在-5,-7和-8处,状态反馈部分的极点配置在-1,-2和-3处。则状态反馈和状态观测分别为：（）

参考答案:

_

给定【图片】时刻的初始状态向量【图片】，及【图片】时刻的输入向量【图片】，则【图片】的状态由状态向量【图片】唯一确定。

参考答案:

正确

状态方程表征了系统由输入所引起的内部状态变化

参考答案:

正确

状态空间分析法不适用于非线性系统

参考答案:

错误

如果系统内存在状态可由输入来影响和控制，从而任意初态到达原点，则称系统是完全可控的。

参考答案:

错误

下列哪些属于典型的非线性环节特性：

参考答案:

死区特性_间隙特性_继电特性_饱和特性

系统结构如下图所示，已知M=10、h=1，下列对系统描述正确的为【图片】

参考答案:

系统存在自振_系统自振振幅为X=2.3_相对负倒描述函数为_系统的自振频率为

非线性系统可以用类似于线性系统中的频率法分析。

参考答案:

正确

设系统的传递函数是【图片】,当a取何值时，系统将是不完全能控或不完全能观的？

参考答案:

3_6_1

确定下列系统原点的稳定性。【图片】

参考答案:

大范围渐近稳定

输出至状态的微分反馈不改变系统的可观测性，可能改变系统的可控性

参考答案:

正确

输出反馈系统是可控（可观）的充分必要条件是被控系统可控（可观）

参考答案:

正确

系统极点配置只能通过状态反馈来实现。

参考答案:

错误

利用状态反馈配置极点的充分必要条件是被控系统可控。

参考答案:

正确

具有间隙非线性特性的系统如图所示。【图片】已知非线性环节的描述函数【图片】且满足下面表格的幅值和相角关系计算如下表：【图片】线性环节部分的频率特性【图片】，且实部【图片】和虚部【图片】计算如下表：【图片】以下关于系统的描述中，正确的是（）

参考答案:

该系统存在自激振荡，且自振频率约为2.6（rad/s）_该系统存在自激振荡，且自振振幅约为0.65

系统中有二个非线性元件串联，其描述函数分别为N1和N2，则合成的描述函数为。

参考答案:

需重新分析计算

29.下图是非线性环节的哪种特性？【图片】

参考答案:

滞环特性

已知系统差分方程、初始状态如下：【图片】，c(0)=0，c(1)=1。试用Z变换法计算输出序列