南昌大学2011级自动化现代控制理论考试试卷(C)

）。
（A）、稳定节点；
（B）、不稳定焦点；
（C）、鞍点
（D）、稳定焦点 ）。 ） 。
3、若线性定常系统能控，能观测，则系统传递函数的极点与系统的特征值（ （A）、相同；（B）、不相同；（C）、部分相同；（D）不一定
(t ) AX BU (t ) 的闭环极点任意配置的充要条件是 （ 4、采用状态反馈使系统 X
欲使系统中有一个状态变量不能控但能观测，另一个状态变量能控但不能观测，试确定 b1 , b2 和 c1 , c 2 应满 足的条件。
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得 分 四、设计综合题：（28 分）
评阅人
1、[12 分]非线性系统如图 线性部分的传递函数为
2 G( s) 2 s( s s 1)
开课学院： 适用班级：
信息工程 自动化 2011 级
考试形式： 考试时间：
闭卷 120 分钟
题号 题分 得分
一 16
二 40
三 16
四 28
五
六
七
八
九
十
总分 累分人 100 签 名
考生姓名：
考生学号： 所属班级： 考试日期：
1、请考生务必查看试卷中是否有缺页或破损。如有立即举手报告以便更换。 2、严禁代考，违者双方均开除学籍；严禁舞弊，违者取消学位授予资格； 严禁带手机等有储存或传递信息功能的电子设备等入场（包括开卷考试）， 违者按舞弊处理；不得自备草稿纸。 本人知道考试违纪、作弊的严重性，将严格遵守考场纪律，如若违反则愿意 接受学校按有关规定处分！ 考生签名： 第 1 页 共 6 页

N(A)
G(s)
非线性部分的描述函数为：
A 4 1 N0 ( ) 1 a A A
2
A>1
分析系统是否产生自振，若产生自振，求自振的振幅与频率
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2、[16 分] 系统的状态空间表达式为
1 0 X 1 1 1 X u 0 0 X 2 1 X 2 ， X y 2 1 1 X 2
评阅人
2e t ) 2 1 1、[8 分] 已知系统的状态方程为 x(t ) Ax(t ) ，当 X (0) 时， X (t ) t 当 X (0) 1 1 e
e t 2te t 时， X (t ) t ，求系统的状态转移矩阵 (t ) 及 A 。 t e te
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x x2 2、[10 分] 非线性系统的运动方程为 1 试用李亚普诺夫第二法确定系统在平 x 2 2 x1 2 x 2
衡点处的稳定范围。
1 0 t 1 2 0 1 3、[12 分]系统方程为 X ， X u ，其中 u 0 1 t 0 3 1
）。
（A）、能控子系统为渐近稳定；（B）、不能控子系统为渐近稳定；（C）、能观测子系统 为渐近稳定；（D）、不能观测子系统为渐近稳定。 7、若线性定常系统能控，能观测，则系统传递函数的极点与系统的特征值（B ）。 （A）、不相同；（B）、相同；（C）、部分相同；（D）不一定 8、若系统状态方程为 X (t ) AX (t ) ，则其解的表达式为（ ）。
试验测得 t 4 秒时， X (t ) 0 ，求 X (0) 。
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x1 x 2 1 x1 1 4、[12 分]系统的状态空间表达式为 1 ； y 1 1 u x 2 x2 1 2 x2 0
系统的状态不能测量 （1）、[12 分] 设计全维状态观测器使状态观测器的极点配置在-10，-10 上 （2）、[4 分] 画出全维状态观测器的状态模拟图
学院： 所属专业： 考 生 须 知 考 生 承 诺
得 分 一、选择题：（每空 2 分，共 16 分） 1、对系统作线性非奇异变换，系统的（ ）。
评阅人
（A）、特征值不变；（B）、传递函数变；（C）、状态空间表达式不变；（D）、系统的能 控能观测性变。
x x 0 ，此系统的奇点类型为（ x 2、二阶系统的微分方程为
5、采用状态观测器重构系统 ( A, B, C) 的状态，只要系统是（
（A）系统能控不能观测； （B）、系统能控；（C）、系统能观测；（D）、系统不能观测。 ）。
（A）能控能观测； （B）、部分能观测；（C）、能观测；（D）、不能观测。
(t ) AX BU (t ) 采用状态反馈能镇定的充要条件是（ 6、系统 X
本人知道考试违纪作弊的严重性将严格遵守考场纪律如若违反则愿意接受学校按有关规定处分
—南 昌 大 学 考 试 试 卷—
【适用时间：20 13 ～20 14 学年第 二 学期 课程编号： Z6101B102 试卷类型：[ C ]卷】
试卷编号：
课程名称： 现代控制理论
教 师 填 写 栏
试卷说明：
1、本试卷共 页。 2、本次课程考试可以携带的特殊物品： 计算器 3、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。 。
t
A） 、X (t ) eB( t 0) X (0) ； （B） 、X (t ) e A( t 0) X(0) ； （C） 、X (t ) e A( t 0) X(0) e A( t ) BU ( )d ；
0
（D）、 X (t ) BU ( )d
0
t
得 分 二、基本题：（40 分）
x (0) 1 推证通过对输出 y(t)的测量能观测到 X (0) 吗？给出通过对输出 y(t) X (0) 1 ， 2 x2 (0)
的测量能获得状态信息的系统状态子空间。
得 分 三、分析题：（16 分）
评阅人
已知系统状态空间表达式为：
1 b1 0 X 2 3 X b u 2 y c1 c 2 X