现代控制理论知到智慧树章节测试课后答案2024年秋哈尔滨工程大学

现代控制理论知到智慧树章节测试课后答案2024年秋哈尔滨工程大学绪论单元测试

经典控制理论以单变量线性定常系统作为主要的研究对象，以时域法作为研究控制系统动态特性的主要方法。

A:对B:错

答案:错1892年俄国数学家李亚普诺夫发表了论文《运动稳定性的一般问题》，用严格的数学分析方法全面地论述了稳定性问题。

A:对B:错

答案:对现代控制理论以多变量线性系统和非线性系统作为研究对象，以时域法，特别是状态空间方法作为主要的研究方法。

A:错B:对

答案:对研究系统控制的一个首要前提是建立系统的数学模型，线性系统的数学模型主要有两种形式，即时间域模型和频率域模型。

A:对B:错

答案:对下述描述中哪些作为现代控制理论形成的标志（

）。

A:最优控制中的Pontriagin极大值原理和Bellman动态规划B:用于系统的整个描述、分析和设计过程的状态空间方法C:最优控制理论的产生D:随机系统理论中的Kalman滤波技术

答案:最优控制中的Pontriagin极大值原理和Bellman动态规划；用于系统的整个描述、分析和设计过程的状态空间方法；随机系统理论中的Kalman滤波技术

第一章单元测试

输入输出描述是描述系统输入变量和输出变量关系的模型。

A:对B:错

答案:对状态空间描述能完全表征系统的一切动力学特征。

A:错B:对

答案:对系统的状态是指能够完全表征系统时间域行为的一个最小内部变量组。

A:错B:对

答案:对系统的状态空间描述是唯一的。

A:错B:对

答案:错坐标变换是指将系统在状态空间的一个基底上的表征，化为另一个基底上的表征。

A:对B:错

答案:对当状态空间描述中的A矩阵有相同的特征值时，一定不能将其化成对角规范形。

A:对B:错

答案:错并联组合系统的传递函数矩阵为各并联子系统的传递函数矩阵之和。

A:对B:错

答案:对若两个子系统输出向量的维数相同，则可实现反馈连接。

A:错B:对

答案:错线性定常系统线性非奇异变换后（）。

A:系统的特征值不变B:系统的传递函数矩阵改变C:状态空间描述各参数矩阵不变D:系统的稳定性可能改变

答案:系统的特征值不变考虑如图所示的串联组合系统，下列论述正确的是（

）。

A:串联组合后系统的传递函数矩阵为B:若两个子系统均为既能控又能观，则串联组合系统一定也是既能控又能观的C:串联组合后系统的状态方程为D:当子系统输入向量的维数与子系统输入向量的维数相同时，二者才可以进行串联

答案:串联组合后系统的状态方程为

第二章单元测试

一般线性系统状态方程的解由两部分组成，第一部分反映系统初态的影响，第二部分反映系统输入对状态的影响。

A:对B:错

答案:对零初态响应指系统初始状态为零时，由系统输入单独作用所引起的运动。

A:错B:对

答案:对零输入响应代表系统状态的自由运动，受外部输入变量的影响。

A:对B:错

答案:错线性定常系统和线性时变系统的状态转移矩阵均为系统的矩阵指数函数。

A:对B:错

答案:错系统的状态转移矩阵由系统矩阵A唯一地确定。

A:错B:对

答案:对当且仅当状态方程的解为存在和唯一，对系统的运动分析才有意义。

A:错B:对

答案:对已知系统的初始状态和矩阵指数函数如下所示，，则其初始状态激励的响应为(

)。

A:B:C:D:

答案:已知系统的初始状态和矩阵指数函数如下所示，则输入u(t)=1激励的响应为(

)。

A:B:C:D:

答案:已知系统的状态转移矩阵，则它的逆矩阵为为（

）。

A:B:C:D:

答案:已知系统状态转移矩阵为，则A矩阵为（）。

A:B:C:D:

答案:

第三章单元测试

格拉姆矩阵能控性判据因计算简单，适用于高维系统的能控性判别。

A:对B:错

答案:错所有具有对角规范形描述形式的系统都可用对角规范形能控性判据判别其能控性。

A:错B:对

答案:错能控性和能观测性是从控制和观测角度表征系统机构的两个基本特性。

A:错B:对

答案:对能控性秩判据是基于系数矩阵A和C判断系统能观测性的一类判据。

A:错B:对

答案:错构造多输入多输出系统能控规范形和能观测规范形，都需要面临一个共性的问题，即找出能控性判别矩阵中n个线性无关列或能观测判别矩阵中n个线性无关行。

A:对B:错

答案:对对于下列状态空间描述及其所描述的系统说法正确的是（）。

A:描述的系统为完全能控的系统B:该状态空间描述为能控规范形描述C:该状态空间描述为约当规范形描述D:该状态空间描述为对角规范形描述

答案:描述的系统为完全能控的系统；该状态空间描述为约当规范形描述关于下列系统描述正确的为（）。

A:该系统完全能观测B:该系统不完全能观测C:该系统的不完全能观测但完全能控D:该系统的能控性无法判断

答案:该系统完全能观测能使下列系统完全能控的待定参数a,b,c的正确取值范围是（）。

A:a=任意有限值，b≠0，c≠0B:a=任意有限值，b=任意有限值，c=任意有限值C:a=任意有限值，b=任意有限值，c≠0D:a=任意有限值，b≠0，c=任意有限值

答案:a=任意有限值，b≠0，c=任意有限值下列说法正确的是（）。

A:按能控性的系统结构分解的途径是引入基于不完全控性特征的特定线性非奇异变换B:系统可由传递函数矩阵完全表征，当且仅当系统为完全能控和完全能观测C:系统为完全能控和完全能观测时其传递函数矩阵不可简约D:系统结构分解的结果唯一，形式不唯一

答案:按能控性的系统结构分解的途径是引入基于不完全控性特征的特定线性非奇异变换；系统可由传递函数矩阵完全表征，当且仅当系统为完全能控和完全能观测；系统为完全能控和完全能观测时其传递函数矩阵不可简约关于下列系统说法正确的是(

)。

A:该系统的能控性指数集为B:该系统的能控性指数为2C:该系统的能控性指数为1D:该系统的能控性指数集为

答案:该系统的能控性指数集为；该系统的能控性指数为2

第四章单元测试

外部稳定性，是通过零输入下的状态运动响应来描述系统的稳定性。

A:错B:对

答案:错系统的内部稳定性和外部稳定性是等价。

A:对B:错

答案:错系统的内部稳定性和外部稳定性在任何情况下都不等价。

A:错B:对

答案:错系统是内部稳定的，就一定是外部稳定的。

A:错B:对

答案:对系统矩阵A的所有特征值均具有非正(负或零)实部是系统的每一个平衡状态是李亚普诺夫意义下稳定的充分条件。

A:错B:对

答案:错稳定性是系统的重要特性，是系统正常工作的必要条件。

A:对B:错

答案:对已知系统下述说法正确的是（

）。

A:该系统不是渐近稳定的B:该系统是渐近稳定的C:该系统不是BIBO稳定的D:该系统是BIBO稳定的

答案:该系统不是渐近稳定的；该系统是BIBO稳定的已知系统状态空间描述为：下述说法正确的是（

）。

A:该系统是既能控又能观的B:该系统是完全能控的C:该系统是单输入单输出的二阶线性定常系统D:该系统是内部稳定的

答案:该系统是既能控又能观的；该系统是完全能控的；该系统是单输入单输出的二阶线性定常系统；该系统是内部稳定的已知系统状态方程和输出方程如下下述说法错误的是（

）。

A:k>2时，系统是渐近稳定的B:k=-7时，系统是BIBO稳定C:0<k<2时，系统是渐近稳定的D:k>2时，系统是BIBO稳定的

答案:0<k<2时，系统是渐近稳定的下面论述正确的是（

）。

A:李亚普诺夫意义下渐近稳定等同于工程意义下稳定B:平衡状态大范围渐近稳定的必要条件为，状态空间中不存在其它渐近稳定的平衡状态

C:李亚普诺夫意义下的稳定等同于外部稳定D:对于连续时间非线性定常自治系统，李亚普诺夫稳定性定理为充要条件

答案:李亚普诺夫意义下渐近稳定等同于工程意义下稳定；平衡状态大范围渐近稳定的必要条件为，状态空间中不存在其它渐近稳定的平衡状态

第五章单元测试

以一组期望的闭环系统特征值作为性能指标，综合目标是使所导出的闭环控制系统的特征值配置到期望位置，相应的综合问题称为极点配置问题。

A:错B:对

答案:对状态反馈是一种完全的系统信息反馈，输出反馈则是系统结构信息的一种不完全反馈。

A:对B:错

答案:对状态反馈既不改变系统的能控性，也不改变系统的能观测性。

A:对B:错

答案:错利用状态反馈任意配置系统全部闭环极点的充分必要条件是被控系统完全能控。

A:对B:错

答案:对如果状态观测器系统的维数小于被观测系统的维数，则这种状态观测器为全维状态观测器。

A:错B:对

答案:错解耦控制就是指对多输入多输出系统，通过一定的控制算法，使系统的每个输入都可单独地影响系统的每个输出。

A:对B:错

答案:对在最优控制问题中，如果系统的性能指标是状态变量和控制变量的二次型函数，则称为线性二次型最优控制问题，简称LQ（L