现代控制理论复习题库

1一、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()3()10()ytytut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是(B)。A．反馈闭环控制可以在一定程度上克服不确定性。B．反馈闭环控制不可能克服系统参数摄动。C．反馈闭环控制可在一定程度上克服外界扰动的影响。D．控制系统在达到控制目的的同时，强调稳、快、准、鲁棒、资源少省。4.下面关于线性非奇异变换xPz说法错误的是(D)。A．非奇异变换阵P是同一个线性空间两组不同基之间的过渡矩阵。B．对于线性定常系统，线性非奇异变换不改变系统的特征值。C．对于线性定常系统，线性非奇异变换不改变系统的传递函数。D．对于线性定常系统，线性非奇异变换不改变系统的状态空间描述。5.下面关于稳定线性系统的响应说法正确的是(A)。A．线性系统的响应包含两部分，一部是零状态响应，一部分是零输入响应。B．线性系统的零状态响应是稳态响应的一部分。C．线性系统暂态响应是零输入响应的一部分。D．离零点最近的极点在输出响应中所表征的运动模态权值越大。6.下面关于连续线性时不变系统的能控性与能观性说法正确的是(A)。A．能控且能观的状态空间描述一定对应着某些传递函数阵的最小实现。B．能控性是指存在受限控制使系统由任意初态转移到零状态的能力。C．能观性表征的是状态反映输出的能力。D．对控制输入的确定性扰动影响线性系统的能控性，不影响能观性。7.下面关于系统Lyapunov稳定性说法正确的是(C)。A．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。B．通过克拉索夫斯基法一定可以构造出稳定系统的Lyapunov函数。C．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。D．线性系统Lyapunov局部稳定等价于全局稳定性。8.下面关于时不变线性系统的控制综合说法正确的是(A)。A．基于极点配置实现状态反馈控制一定可以使系统稳定。B．不可控的系统也是不可镇定的。C．不可观的系统一定不能通过基于降维观测器的状态反馈实现系统镇定。D．基于观测器的状态反馈实际是输出动态补偿与串联补偿的复合。9.SISO线性定常系统和其对偶系统，它们的输入输出传递函数是(B)。A．不一定相同B．一定相同的C．倒数关系D．互逆关系10.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(D)。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11.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)。A．能控且能观B．能观C．能控D．ABC三种情况都有可能12..线性SISO定常系统(,,)Abc，输出渐近稳定的充要条件是(B)。A．其不可简约的传递函数()Gs的全部极点位于s的左半平面。B．矩阵A的特征值均具有负实部。C．其不可简约的传递函数()Gs的全部极点位于s的右半平面。2D．矩阵A的特征值均具有非正实部。13.线性定常系统的状态转移矩阵0()ttΦ，其逆是(C)。A．0()ttΦB．0()ttΦC．0()ttΦD．0()ttΦ14.下面关于线性定常系统的反馈控制表述正确的是(B)。A．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。B．不可控的系统也可能采用反馈控制对其进行镇定。C．对可控系统，输出反馈与状态反馈均可以实现极点任意配置。D．Lyapunov函数方法只能用来判定稳定性，不能用于设计使系统稳定的控制器。15.下面关于线性连续系统的状态转移矩阵表述错误的是(D)。A．0000(,)()(,),(,)tttttttΦAΦΦIB．100(,)(,)ttttΦΦC．100212(,)(,)(,)ttttttΦΦΦD．状态转移矩阵不唯一16.系统前向通道传递函数阵为G1(s)，反馈通道传递函数阵为G2(s)，则系统闭环传递函数为(B)。A．1121()[()()]sssGGGIB．1112()[()()]sssGGGIC．1122[()()]()sssGGGID．1212[()()]()IsssGGG17.已知信号的最高频为ωf，则通过离散化后能复原原信号的采样频率为(D)。A．小于等于ωfB．ωfC．1.5ωfD．大于等于2ωf18.传递函数G(s)的分母多项式为()Gs导出的状态空间描述的特征多项式为()s，则必有(A)。A．()()GssB．()()GssC．()()GssD．deg()deg()Gss19.已知闭环系统的传递函数为1(1)ss，则它是(B)。A．Lyapunov渐近稳定B．Lyapunov大范围渐近稳定C．Lyapunov稳定D．Lyapunov不稳定20.已知时变系统的状态转移矩阵为，则10(,)ttΦ等于(D)。A．0(,)(t)ttΦAB．0(,)()tttΦAC．0()(,)tttAΦD．0()(,)tttAΦ21.[(1),]kTkTΦ在0tkT附近泰勒展开的一阶近似为(B)。A．0()tTAB．0()tTAIC．()tTAID．0()tTAI22.下面关于线性连续定常系统的最小实现说法中(B)是不正确的。A．最小实现的维数是唯一的。B．最小实现的方式是不唯的，有无数个。C．最小实现的系统是能观且能控的。D．最小实现的系统是稳定的。23.对确定性线性连续时不变系统，设计的线性观测器输入信号有2类信号，即(A)。A．原系统的输入和输出B．原系统的输入和状态C．原系统的状态和输出D．自身的状态和原系统的输入24.关于线性系统与非线性系统说法正确的是(D)。A．凡是输入和状态关系满足叠加性的系统就是线性系统。B．非线性方程一定表示非线性系统。C．系统中含有非线性元件的系统一定是非线性系统。D．因为初始条件与冲激输入的效果是完全等效，所以将(,,,)ABCD在任何情况下都看成线性系统。25.线性定常系统的状态转移矩阵etA的性质错误的是(D)。A．若t和是独立的自变量，则有()eeettAAAB．e=ettAAAAC．11e=ettAAAAD．()e=eettABAB26.下面关于连续线性系统的能控性说法正确的是(D)。A．若0t时刻的状态0x能控，设f0tt且在系统的时间定域内，则必有f000(,)()()tttdxΦBu。B．能控性是指存在受限控制使系统由任意初态转移到零状态的能力。C．常数非奇异变换改变系统的能控性。D．系统状态若不完全能控，则一定可以将状态分成完全能控子空间和不完全能控的子空间，这两个子空间完全正交。27.下面关于连续线性系统的能观性说法错误的是(A)。3A．一个系统不能观，意味着存在0()tx满足000f()(,)()0,[,]tttttttCΦx。B．能观性表征了输出反映内部状态的能力。C．常数非奇异变换不改变系统的能观性。D．系统状态若不完全能观，则一定可以将状态分成完全能观子空间和不完全能观的子空间，这两个子空间完全正交。28.下面关于线性时不变系统的观测器说法正确的是(B)。A．观测器在任何情况下一定存在。B．观测器只有在不能观的部分渐近稳定时才存在。C．全维观测器要比降维观测器简单。D．观测器观测的状态在任意时刻与原系统的状态是相等的。29.下面关于状态空间模型描述正确的是()。A．对一个系统，只能选取一组状态变量。B．对于线性定常系统的状态空间模型，经常数矩阵非奇异变换后的模型，其传递函数阵是的零点是有差别的。C．代数等价的状态空间模型具有相同的特征多项式和稳定性。D．模型的阶数就是系统中含有储能元件的个数。30.下面关于线性时不变系统的系统矩阵说法错误的是()。A．由系统矩阵可以得到系统的运动模态。B．系统矩阵的形式决定着系统的稳定性质。C．具有相同特征值的系统矩阵，鲁棒稳定性是一样的。D．系统矩阵不同，系统特征值可能相同。31.下面关于离散系统状态空间描述方程的解说法错误的是()。A．递推迭代法适用于所有定常、时变和非线性情况，但并不一定能得到解析解。B．解析法是针对线性系统的，其解分成两部分，一部分是零状态响应，一部分是零输入响应。C．线性系统解的自由运动和强近运动分别与零状态响应和零输入响应一一对应。D．线性时不变离散系统的系统矩阵G对解的收敛性起到决定性的作用。32.下面关于线性时不变连续系统的镇定性说法正确的是()。A．所有的系统均可镇定。B．不可镇定的系统是那些不可控的系统。C．不可控的系统在不可控部分渐近稳定时，仍是可镇定的。D．镇定性问题是不能用极点配置方法来解决的。33.下面关于线性时不变连续系统Lyapunov方程说法错误的是()。A．A渐近稳定，Q正定，P一定正定。B．A渐近稳定，Q半正定，P一定正定。。C．Q半正定，P正定，不能保证A渐近稳定。D．A渐近稳定，Q半正定，且TxQx沿方程的非零解不恒为0，P一定正定。34.下面关于非线性系统近似线性化的说法错误的是()。A．近似线性化是基于平衡点的线性化。B．系统只有一个平衡点时，才可以近似线性化。C．只有不含本质非线性环节的系统才可以近似线性化。D．线性化后系统响应误差取决于远离工作点的程度：越远，误差越大。35.永磁他励电枢控制式直流电机对象的框图如下，下面选项中，哪一个是其模拟结构图？()。-1tekRs11mbs-lT()s()Usek1s()s4A．tekR1e1mb1meklTUB．tekR1se1mb1smeklTUC．tekR1e1mb1meklTUD．tekR1e1mb1m1eklTU36.已知53,,4,0xxuyxt，则该系统是(B)。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37.对于三维状态空间(各坐标值用123,,xxx表示)，下面哪一个函数不是正定的。(C)A．2212()VxxxB．222123()VxxxxC．22123()VxxxxD．222123()248Vxxxx38.基于能量的稳定性理论是由(A)构建的。AA．LyapunovB．KalmanC．RouthD．Nyquist39.系统的状态方程为齐次微分方程xAx，若初始时刻为0，x(0)=x0则其解为(B)。A．()e,0tttAxB．0()e,0tttAxxC．0()e,0ttAxxD．0()e,0tttAxx40.已知LTI系统的系统矩阵为A经变换xTx后，变成310030003A，其系统特征值-3的其代数重数为(C)。A．1B．2C．3D．441.已知24,,4,0xxuyxt，若输入信号是sin(42)t，则该系统的输出信号频率是(B)Hz。A．2B．4C．12D．242.已知线性时不变系统的系统矩阵为A经变换xTx后，变成210020003A，其系统特征值-2的几何重数为()。5A．1B．2C．3D．443.下面关于系统矩阵的特征值与特征向量说法错误的是()。A．特征值使特征矩阵降秩。B．特征值只可以是实数或共轭复数。C．特征值的特征向量不是唯一的D．重特征根一定有广义特征向量。44.下面关于系统矩阵的化零多项式与最小多项式说法错误的是()。A．最小多项式是所有化零多项式中首项系数为1的多