广西大学现代控制理论期末考试题库之分析论述题(含答案)

广西大学《化工原理》认知实习报告材料

《化工原理》认知实习报告 化学化工学院 1.明阳生化厂 简述：广西明阳生化股份始建于1958年（前身为广西明阳淀粉厂），自1987年起，与广西大学合作，共同研制开发木薯变性淀粉综合利用产品1996年经自治区科委批准成立了广西明阳淀粉化工工程技术中心。公司拥有了干法淀粉生产线1条、湿法淀粉生产线2条，2010年产量预计达25万吨,；拥有酒精生产车间2个，年产酒精15000吨。目前采用木薯原料，可工业化生产木薯淀粉、木薯变性淀粉、酒精等三大类二十多个系列产品，成为目前全国变性淀粉产、销量最大，生产品种最多的生产企业，是广西最大的淀粉生产企业和最大的酒精生产厂。 变性淀粉生产工艺流程图： 原料→碎解（脱皮→洗涤→粉碎）→精制（洗涤浆液→分离木薯渣→浆液浓缩）→ 湿法（原淀粉→变性淀粉）→烘干→包装→入库 流程说明： 一、碎解工段：输送带→洗薯笼→碎解机→一级浆→二级清洗→碎解回收装置→9个大吃贮存洗薯水处理后外排 4条生产线，产量1500吨/天。木薯进厂验收后立即榨完。碎皮含有19～22%淀粉，作回收处理。 二、精制车间： 主要作用:洗浆（分渣）、分离、浓缩 精加工淀粉浆液 精致车间→立筛、曲筛→分离机→二级分离机 湿法工段 （将浆液浓缩、去黄浆、渣） 分离机：利用离心机转子高速旋转产生 的强大的离心力，加快液体中颗粒的沉降速度，把样品中不同沉降系数和浮力密度的物质分离开。所以需要利用离心机产生强大的离心力，才能迫使这些微粒克服扩散产生沉降运动 重的部分向外移 轻的部分集中在中 心附近旋转器

三、湿法车间：主要作用是将原淀粉制成需要的变性淀粉。 精加工淀粉浆液→反映槽（加料进行反应）→小反应罐→中和→食品线 精浆桶←旋流器（分离浓缩作用）←缓冲桶（抽离变性浆） 变性浆→下一工序 四、烘干车间：主要作用是离心脱水。热气流烘干变性淀粉浆，然后包装成品，入库。 变性浆→高位槽→离心机→旋风分离器（提供热气流）→热风机（提供60～80℃热风，将浆夜吹散、烘干）→筛粉机（细度控制在98%左右） 旋风分离器：旋风分离器设备的主要功能是尽可能除去输送介质气体中携带的固体颗粒杂质和液滴，达到气固液分离，以保证管道及设备的正常运行。 五、包装车间：包装成品入库。 实习心得和改进建议：淀粉厂是我们这次实习参观的第一站，也是听得最认真，最仔细的一站。生产淀粉所用的原料是木薯，除了生产变性淀粉外，该厂也生产酒精。但当天由于生产酒精的车间出现了些问题，我们并不能参观，算是此行较大的遗憾。淀粉生产过程中涉及的单元操作有：粉碎、分离、提取、干燥、过滤等。 2.明阳糖厂 简介： 明阳糖厂是糖业最大的机制糖生产企业，1956年建厂，现有职工总数1082人，其中专业技术人员225人，1998年获ISO9000质量体系认证，2001年通过安全标准化企业验收，是广西首批被授予“清洁生产企业”之一。 五十年来，明阳糖厂从一个日处理甘蔗250吨的小厂发展到日处理甘蔗13800吨、 年处理220万吨以上，年产白砂糖15万吨以上的大型企业，主导产品“明阳”牌一级白砂糖以低色值、低SO2残留量和无絮凝物等特点，树立高品质的市场形象，而成为众多客户的首选，并与可口可乐、百事可乐等饮料巨人建立密切合作关系。 制糖工艺流程： 甘蔗→打碎→热水泡制浆→渣浆分离→压榨机（6道工序）→制炼车间→澄清→过滤→上浮→蒸发→煮糖→冷凝结晶→干燥降温→包装→成品入库 流程说明： 一、压蔗车间（6工序） 压蔗车间是全场第一道工序，由甘蔗，堆场和2条生产线组成。1#生产线有6座Φ 1000×2000压榨机组成，2#生产线由6座Φ710×1370压榨机组成。日处理甘蔗13000吨，主要设备：桥式起重机、卸蔗台、喂蔗台、蔗带、撕解机、中间输送机、压榨机等。 简要流程：蔗仓→蔗台→蔗刀机→一级蔗带→蔗刀机→二级蔗带 （浆和渣分离，渣由传送带输送出去）

现代控制理论课后习题答案

绪论 为了帮助大家在期末复习中能更全面地掌握书中知识点，并且在以后参加考研考博考试直到工作中，为大家提供一个理论参考依据，我们11级自动化二班的同学们在王整风教授的带领下合力编写了这本《现代控制理论习题集》（刘豹第三版），希望大家好好利用这本辅助工具。 根据老师要求，本次任务分组化，责任到个人。我们班整体分为五大组，每组负责整理一章习题，每个人的任务由组长具体分配，一个人大概分1~2道题，每个人任务虽然不算多，但也给同学们提出了要求：1.写清题号，抄题，画图（用CAD或word画）。2.题解详略得当，老师要求的步骤必须写上。3.遇到一题多解，要尽量写出多种方法。 本习题集贯穿全书，为大家展示了控制理论的基础、性质和控制一个动态系统的四个基本步骤，即建模、系统辨识、信号处理、综合控制输入。我们紧贴原课本，强调运用统一、联系的方法分析处理每一道题，将各章节的知识点都有机地整合在一起，力争做到了对控制理论概念阐述明确，给每道题的解析赋予了较强的物理概念及工程背景。在课后题中出现的本章节重难点部分，我们加上了必要的文字和图例说明，让读者感觉每一题都思路清晰，简单明了，由于我们给习题配以多种解法，更有助于发散大家的思维，做到举一反三！

这本书是由11级自动化二班《现代控制理论》授课老师王整风教授全程监管，魏琳琳同学负责分组和发布任务书，由五个小组组组长李卓钰、程俊辉、林玉松、王亚楠、张宝峰负责自己章节的初步审核，然后汇总到胡玉皓同学那里，并由他做最后的总审核工作，绪论是段培龙同学和付博同学共同编写的。 本书耗时两周，在同学的共同努力下完成，是二班大家庭里又一份智慧和努力的结晶，望大家能够合理使用，如发现错误请及时通知，欢迎大家的批评指正！ 2014年6月2日

广西大学2020年《有机化学(856)》考试大纲与参考书目

广西大学2020年《有机化学(856)》考试大纲与参考书目 考试性质 自命题 考试方式和考试时间 闭卷、笔试 试卷结构 选择题、填空题、判断题、相图题、推导题 考试内容 1．掌握各类有机化合物的命名方法，能正确写出重要有机物的结构式。 具体要求掌握内容： （1）系统命名法； （2）习惯命名法； （3）常用的俗名。 2. 掌握有机化学的基础知识和基本理论。 具体要求掌握以下内容： （1）有机化合物的同分异构现象； （2）立体化学的基本知识和理论； （3）能应用价键理论和共振论的基本概念，理解各类化合物的基本结构；（4）了解诱导效应、共轭效应和超共轭效应，并能用这些效应解释有机反应的问题；

（5）了解过渡态理论，初步掌握正碳离子、负碳离子、自由基、卡宾等活性中间体及其在有机反应中的作用； （6）了解碳水化合物、蛋白质、油脂、萜类等天然产物的来源、结构、性质和用途； （7）能用分子间力和氢键说明某些有机化合物的沸点、熔点和溶解度的变化规律及其在实际中的应用。 3．掌握有机化合物的重要化学反应及其规律、化学反应的重要条件、影响因素、各种立体现象及应用范围等。 具体要求掌握以下内容： （1）取代反应； （2）消除反应； （3）加成反应； （4）氧化及还原反应； （5）缩合反应； （6）重氮化反应及重氮基的取代、偶合反应； （7）重排反应； （8）协同反应。 4．掌握有机合成常用方法，能综合运用有机反应理论设计合成路线。 具体要求掌握以下内容： (1) 碳骨架的构建:增长碳链法，缩短碳链法，碳环的形成； (2) 官能团的转换:官能团的引入，官能团的除去，官能团的相互转化，官能团转化的选择性，官能团的保护和去保护；

现代控制理论考试试卷A

北京航空航天大学 2019－2020 学年 第二学期期末 《现代控制理论》 A卷 班 级______________学 号 _________ 姓 名______________成 绩 _________ 2020年6月22日

班号 学号 姓名 成绩 《现代控制理论》期末考试卷 一、（本题10分）某RLC 电路如题一图所示，其中u 为输入信号、y 为输出信号、i 为流过网络的电流。若令状态x 1=i ，x 2=y ，建立系统的动态方程，并判断系统的可控性和可观测性（所有参数非零）。 题一图 二、（本题10分）系统的动态方程为 010*********???? ????=+????-???????? x x u ， []001=y x 若[](0)001=-T x ，()()δ=u t t （单位脉冲信号），求()x t 和()y t 。 三、（本题15分）已知系统具有如下形式： []111122********* a b x Ax bu a x b u b y cx c c c x l l l éù éùêúêúêúêú=+=+êúêú êúêú???? == (1). 若12=l l ，给出系统可控并且可观测的充分必要条件；若12≠l l ，20=b ，

给出系统可控的充分必要条件（即参数12123123,,,,,,,a a b b b c c c 需满足的条件）； (2). 若11=-l ，11=a ，[][]12123301,1000b b c c c b éùéù êúêú êúêú==êúêúêúêú??? ?，计算系统的传 递函数()G s ，并给出该传递函数的可观标准型最小阶实现。 四、（本题20分）已知系统具有如下形式： []1112212200 n n A A x Ax bu x u A A b y cx c x éùéù êúêú=+=+êúêú????== 其中， 11A 为(1)(1)-?-n n 的方阵，22A 为11?的方阵，12A 为(1)-n 维列向量，21A 为(1)-n 维行向量，n b 和n c 分别为非零实数。 (1). 证明系统既可控又可观测的充分必要条件是：1112(,)A A 可控且1121(,)A A 可观测； (2). 若A 的特征多项式为()p s ，而 110100001000011000 A éù êúêúêúêú=êúêúêú êú?? 求系统的传递函数，并证明若系统既可控又可观测，则有(1)0≠p 。 五、（本题15分）已知系统动态方程如下： 210431x x u éùéù êúêú=+êúêúêúêú???? , 11y x éù=êú?? (1). 判断系统的可控性。若系统可控，将系统化为可控标准型； (2). 是否可以用状态反馈将A bk -的特征值配置到{}2,3--？若可以，求出状态反馈增益阵k 。

现代控制理论试题

现代控制理论试题

现代控制理论试题 一、名词解释（15分） 1、4、能近稳定性、能观性3 、系统的最小实现 二、 简答题（15分） 1、 连续时间线性时不变系统（线性定常连续 系统）做线性变换时不改变系统的那些性质？ 2、 如何 断线性 ......... 的充传要条数什么？ 4、 囚于线:性定常系统能够任意配置极点的充 要条件是什么？ 5、 线性定常连续系统状态观测器的存在条件 是什么？ 三、 计算题（70分） “+、J 、RC 无源网络如图1所示犬试列写出其 状态万程和输出万程。其中 选G 两端的电压为状态变量"宀两 态变量"电压叭为为系统的输出y 常系 统的 如何判 G 国的最小实现A 、B 、C 和D 台匕 「两系统的压入犬 ■0 图1: RC 无源网 络 2、计算下列状态空间描述的传递函数 g （s ）

3、求出下列连续时间线性是不变系统的时间 离散化状态方程: 其中，采样周期为T=2. 4、求取下列各连续时间线性时不变系统的状 态变量解认)和社? 5、确定是下列连续时间线性时不变系统联合 完全能控和完全能观测得待定参数 a 的取值 范围： 6、对下列连续时间非线性时不变系统，判断原 点平衡状态即是否为大范围渐近稳定： 直=衍 =-JT1 - X t 1X 1 7、给定一个单输入单输出连续时间线性时不 变系统的传递函数为 1 恥国=s(s + 4)(^ + 0) 试确定一个状态反馈矩阵 K ，使闭环极点配 置为竝二-2用=?4和找二?7 r = -1 0 1 —2 a r 卄 0 0 0 -3 1 ity = [0 0 l]x U

广西大学2020年《普通化学(848)》考试大纲与参考书目

广西大学2020年《普通化学(848)》考试大纲与参考书目 考试性质 普通化学是广西大学海洋科学（一级学科）专业硕士研究生入学考试专业基础课程 考试方式和考试时间 本考试为闭卷考试，满分为150分，考试时间为180分钟 试卷结构 试卷结构：选择30%左右，名词解释15%左右，填空15%左右，判断15%左右，问答25%左右。 考试内容 1. 元素、原子和分子 了解元素基本的周期性变化规律，重点掌握卤族元素、氧族元素、过渡金属元素的一些重要化合物及其性质；掌握原子核外电子 排布规律，理解共价键的本质、原理和特点，理解分子间作用力的分类及特点。 2. 水溶液化学 掌握水溶液浓度及溶解度的概念；理解水溶液中质子理论和电离平衡理论，掌握一元弱酸(碱)、多元弱酸(碱)水溶液中pH值的计 算；理解缓冲溶液相关理论及计算方法；理解沉淀溶解平衡中溶度积和溶解度的关系，掌握溶度积规则并熟练运用于沉淀溶解平 衡中的相关计算；理解水溶液中配合物离子的逐级形成过程，熟练运用配位化合物的结构理论（价键理论）解释常见配合物的形

成、空间构型和稳定性等性质。 3. 化学热力学和动力学基础 了解化学热力学基本概念及重要的状态函数，掌握运用生成焓、标准熵、生成能计算反应的焓变、熵变、自由能变；了解化学平 衡的影响因素有哪些；理解并掌握过渡态理论。 4. 电化学基础 掌握氧化还原反应的基本概念，氧化还原反应方程式的配平，原电池及其符号书写，标准电极电势的意义及应用，熟练运用能斯 特方程及元素电势图进行相关计算，理解原电池和电解池的区别。 5. 有机化学基础 掌握有机化合物的分类、命名规则；熟悉简单有机化合物的分离、提纯步骤；了解常规的有机反应并能准确判断反应的主产物和 副产物；了解常用的鉴别有机物的方法和仪器。 6. 波谱分析基础 了解紫外光谱的基本原理，掌握朗伯-比尔定律，熟悉紫外光谱仪的操作，熟练分析简单有机化合物的紫外吸收光谱；了解红外 光谱的基本原理，以及影响红外光谱吸收频率的因素，熟悉红外光谱仪的操作，熟练分析简单有机化合物的红外吸收光谱。 参考书目 1.《化学导论》，马子川，于海涛. 2011，科学出版社. 2.《普通化学》，广西大学无机化学教研室编，2007，中国农业大学出版社. 3. 《无机化学》（北师大等校第四版）2004, 高等教育出版社

(完整版)现代控制理论考试卷及答案

西北工业大学考试试题（卷）2008 －2009 学年第2 学期

2009年《现代控制理论》试卷A 评分标准及答案 第一题（10分，每个小题答对1分，答错0分） （1）对 （2）错 （3）对 （4）错 （5）对 （6）对 （7）对 （8）对 （9）对 （10）错 第二题（15分） （1）)(t Φ（7分）：公式正确3分，计算过程及结果正确4分 ? ? ? ???+-+---=-=Φ?? ?? ??????+- +-+- +-+- ++-+=??????-+++=-??? ???+-=------------t t t t t t t t e e e e e e e e A sI L t s s s s s s s s s s s s A sI s s A sI 22221 11 2222}){()(22112 21221112112 213)2)(1(1 )(321 （2） 状态方程有两种解法（8分）：公式正确4分，计算过程及结果正确4分 ??????-+-+-=????? ???????+-+++-+++-++??????+--=??????????? ???????++-++++-=-+-=??????---+-=????? ?+--+??? ???+--=??????-Φ+Φ=------------------------------??t t t t t t t t t t t t t t t t t t t t t e e te e e te s s s s s s L e e e e t x t x s s s s s L x A sI L t x s BU A sI x A sI s X e e t e e t d e e e e e e e e e t x t x d t Bu x t t x 222 21 22212 21111122)(02222210 2344}2414)1(42212)1(4 {2)()(} )2()1(4) 2()1()3(2{)}0(){()() ()()0()()(2)34()14(22222)()()()()0()()(或者 ττ τττττττ 第三题（15分，答案不唯一，这里仅给出可控标准型的结果） （1） 系统动态方程（3分） []x y u x x 0010 1003201 00010=???? ??????+??????????--=&

现代控制理论基础试卷及答案

现代控制理论基础考试题 西北工业大学考试题（A卷） （考试时间120分钟） 学院：专业：姓名：学号： 一．填空题（共27分，每空1.5分） 1.现代控制理论基础的系统分析包括___________和___________。 2._______是系统松弛时，输出量、输入量的拉普拉斯变换之比。 3.线性定常系统齐次状态方程是指系统___________时的状态方程。 4.推导离散化系统方程时在被控对象上串接一个开关，该开关以T为周期进 行开和关。这个开关称为_______。 5.离散系统的能______和能______是有条件的等价。 6.在所有可能的实现中，维数最小的实现称为最小实现，也称为__________。 7.构造一个与系统状态x有关的标量函数V(x, t)来表征系统的广义能量， V(x, t)称为___________。 8.单输入-单输出线性定常系统，其BIBO稳定的充要条件是传递函数的所有 极点具有______。 9.控制系统的综合目的在于通过系统的综合保证系统稳定，有满意的 _________、_________和较强的_________。 10.所谓系统镇定问题就是一个李亚普诺夫意义下非渐近稳定的系统通过引入_______，以实现系统在李亚普诺夫意义下渐近稳定的问题。 11.实际的物理系统中，控制向量总是受到限制的，只能在r维控制空间中某一个控制域内取值，这个控制域称为_______。 12._________和_________是两个相并行的求解最优控制问题的重要方法。二．判断题（共20分，每空2分） 1.一个系统，状态变量的数目和选取都是惟一的。（×） 2.传递函数矩阵的描述与状态变量选择无关。（√） 3.状态方程是矩阵代数方程，输出方程是矩阵微分方程。（×） 4.对于任意的初始状态) ( t x和输入向量)(t u，系统状态方程的解存在并且惟一。（√） 5.传递函数矩阵也能描述系统方程中能控不能观测部分的特性。（×） 6.BIBO 稳定的系统是平衡状态渐近稳定。（×） 7.一个系统能正常工作，稳定性是最基本的要求。（√） 8.如果系统的状态不能测得，只要系统能观测，可以采用状态观测器实现状

广西大学化学化工学院15届院运会秩序册3

广西大学化学化工学院第十五届学生运动会 秩 序 册 主办单位：化学化工学院 承办单位:化学化工学院团委学生会 2011年10月15日

目录 一、组委会及裁判名单 (3) 二、团委学生会各部门分工安排 (4) 三、化学化工学院第十五届学生运动会规程 (5) 四、化学化工学院第十四届学生运动会道德风尚奖评比准则 (6) 五、参赛单位、入场顺序以及开、闭幕式程序 (6) 六、竞赛日程 (7) 七、竞赛项目分组表 (8) ◆女子100米预赛（上午8：00） (8) ◆男子100米预赛（上午8：20） (8) ◆女子400米预决赛（上午8：45） (9) ◆男子400米预决赛（上午9：10） (9) ◆女子1500米预决赛（上午9：40） (10) ◆男子1500米预决赛（上午10：10） (10) ◆女子4×100米预决赛（上午11：10） (10) ◆男子4×100米预决赛（上午11：40） (11) ◆女子跳远（上午8：00） (11) ◆女子铅球（上午8：30） (11) ◆男子跳高（上午8：30） (12) ◆男子跳远（上午9：30） (12) ◆女子100米决赛（下午2：30） (13) ◆男子100米决赛（下午2：40） (13) ◆女子800米预决赛（下午2：50） (13) ◆男子800米预决赛（下午3：05） (13) ◆男子200米预决赛（下午3：35） (14) ◆女子200米预决赛（下午3：55） (15) ◆男子3000米预决赛（下午4：10） (15) ◆男子三级跳（下午2：30） (15) ◆女子跳高（下午2：30） (16) ◆男子铅球（下午2：30） (16) ◆女子三级跳（下午3：40） (16) ◆混合20×50接力（下午4:25） (17) 八、化学化工学院第十四届学生运动会经费预算 (18) 九、广西大学化学化工学院学生运动会纪录 (19)

现代控制理论复习题

《现代控制理论》复习题1 二、（15分）考虑由下式确定的系统： 2 33 )(2 +++= s s s s G 试求其状态空间实现的能控标准型、能观标准型和对角线标准型，并画出能控标准型的状态变量图。 解： 能控标准形为 []? ? ? ???=??????+??????????? ?--=??????21212113103210x x y u x x x x 能观测标准形为 []? ? ? ???=?? ????+??????? ?????--=??????21212110133120x x y u x x x x 对角标准形为 []? ? ? ???-=??????+??????? ?????--=??????21212112112001x x y u x x x x 三、（10分）在线性控制系统的分析和设计中，系统的状态转移矩阵起着很重要的作用。对系统 x x ?? ????--=3210 求其状态转移矩阵。 解：解法1。 容易得到系统状态矩阵A 的两个特征值是2,121-=-=λλ，它们是不相同的，故系统的矩阵A 可以对角化。矩阵A 对应于特征值2, 121-=-=λλ的特征向量是 ?? ? ???-=?? ? ???-=21, 1121νν 取变换矩阵 []??? ???--==-1112121 ννT ， 则 ?? ? ???--=-2111 1T 因此， ? ? ? ???--==-20011TAT D 从而，

????? ?+-+---=?? ? ???--????????????--=??????=-------------t t t t t t t t t t t t At e e e e e e e e e e T e e T e 2222221 22221112002111 00 解法2。拉普拉斯方法 由于 ??????? ?? ?+++-+++-+-++-+=????????????++++-+++++=?? ????-+++=--=??????+-=---2211221221112112)2)(1()2)(1(2)2)(1(1)2)(1(32132)3(1)(adj )det(1321)(1 1 s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s A sI A sI s s A sI 故 ?? ? ???+-+---=-==Φ----------t t t t t t t t At e e e e e e e e A sI L e t 222211 2222])[()( 解法3。凯莱-哈密尔顿方法 将状态转移矩阵写成 A t a I t a e At )()(10+= 系统矩阵的特征值是-1和-2，故 )(2)() ()(10210t a t a e t a t a e t t -=-=-- 解以上线性方程组，可得 t t t t e e t a e e t a 2120)(2)(-----=-= 因此， ?? ? ???+-+---=+==Φ--------t t t t t t t t At e e e e e e e e A t a I t a e t 2222102222)()()( 四、（15分）已知对象的状态空间模型Cx y Bu Ax x =+=, ,是完全能观的，请画出观 测器设计的框图，并据此给出观测器方程，观测器设计方法。 解 观测器设计的框图： 观测器方程：

现代控制理论试题(详细答案)

现代控制理论试题B 卷及答案 一、1 系统[]210,01021x x u y x ? ??? =+=????-???? 能控的状态变量个数是cvcvx ，能观测的状态变量个数是。 2试从高阶微分方程385y y y u ++= 求得系统的状态方程和输出方程（4分/个） 解 1． 能控的状态变量个数是2，能观测的状态变量个数是1。状态变量个数是2。…..（4分） 2．选取状态变量1x y =，2x y = ，3x y = ，可得 …..….…….（1分） 12233131 835x x x x x x x u y x ===--+= …..….…….（1分） 写成 010*********x x u ???? ????=+????????--???? …..….…….（1分） []100y x = …..….…….（1分） 二、1给出线性定常系统(1)()(),()()x k Ax k Bu k y k Cx k +=+=能控的定义。 （3分） 2已知系统[]210 020,011003x x y x ?? ??==?? ??-?? ，判定该系统是否完 全能观？(5分)

解 1．答：若存在控制向量序列(),(1),,(1)u k u k u k N ++- ，时系统从第 k 步的状态()x k 开始，在第N 步达到零状态，即()0x N =，其中N 是大于 0的有限数，那么就称此系统在第k 步上是能控的。若对每一个k ，系统的所有状态都是能控的，就称系统是状态完全能控的，简称能控。…..….…….（3分） 2. [][]320300020012 110-=?? ?? ? ?????-=CA ………..……….（1分） [][]940300020012 3202=?? ?? ? ?????--=CA ……..……….（1分） ???? ? ?????-=??????????=940320110 2CA CA C U O ………………..……….（1分） rank 2O U n =<，所以该系统不完全能观……..….……. （2分） 三、已知系统1、2的传递函数分别为 2122211 (),()3232 s s g s g s s s s s -+==++-+ 求两系统串联后系统的最小实现。（8分） 解 112(1)(1)11 ()()()(1)(2)(1)(2)4 s s s s g s g s g s s s s s s -+++== ?=++--- …..….……. （5分） 最小实现为

现代控制理论复习题库

、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&y&(t) 3y&(t) 10 u(t) 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x Pz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 ) 。

现代控制理论试题

现代控制理论试题 一、名词解释（15分） 1、能控性 2、能观性 3、系统的最小实现 4、渐近稳定性 二、简答题（15分） 1、连续时间线性时不变系统（线性定常连续系统）做线性变换时不改变系统的那些性 质？ 2、如何判断线性定常系统的能控性？如何判断线性定常系统的能观性？ 3、传递函数矩阵的最小实现A、B、C和D的充要条件是什么？ 4、对于线性定常系统能够任意配置极点的充要条件是什么？ 5、线性定常连续系统状态观测器的存在条件是什么？ 三、计算题（70分） 1、RC无源网络如图1所示，试列写出其状态方程和输出方程。其中，为系统的输入，选两端的电压为状态变量,两端的电压为状态变量,电压为为系统的输出y。 2、计算下列状态空间描述的传递函数g(s) 图1：RC无源网络 3、求出下列连续时间线性是不变系统的时间离散化状态方程： 其中，采样周期为T=2. 4、求取下列各连续时间线性时不变系统的状态变量解和 5、确定是下列连续时间线性时不变系统联合完全能控和完全能观测得待定参数a的取 值范围： 6、对下列连续时间非线性时不变系统，判断原点平衡状态即是否为大范围渐近稳 定： 7、给定一个单输入单输出连续时间线性时不变系统的传递函数为 试确定一个状态反馈矩阵K，使闭环极点配置为,和。 现代控制理论试题答案 一、概念题 1、何为系统的能控性和能观性？ 答：（1）对于线性定常连续系统，若存在一分段连续控制向量u(t)，能在有限时间区间[t0,t1]内将系统从初始状态x(t0)转移到任意终端状态x(t1)，那么就称此状态是能控的。 （2）对于线性定常系统，在任意给定的输入u(t)下，能够根据输出量y(t)在有限时间区间[t0,t1]内的测量值，唯一地确定系统在t0时刻的初始状态x(t0 )，就称系统在t0时刻是

广西大学《化工原理》认知实习报告

《化工原理》认知实习报告 化学化工学院 1. 明阳生化厂 简述：广西明阳生化股份有限公司始建于 1958年（前身为广西明阳淀粉厂），自1987年起， 与广西大学合作，共同研制开发木薯变性淀粉综合利用产品 1996年经自治区科委批准成立了 广西明阳淀粉化工工程技术中心。公司拥有了干法淀粉生产线 1条、湿法淀粉生产线2条，2010 年产量预计达25万吨，；拥有酒精生产车间2个，年产酒精15000吨。目前采用木薯原料， 可工业化生产木薯淀粉、 木薯变性淀粉、酒精等三大类二十多个系列产品， 成为目前全国变 性淀粉产、销量最大，生产品种最多的生产企业，是广西最大的淀粉生产企业和最大的酒精 生产厂。 变性淀粉生产工艺流程图： 原料 T 碎解（脱皮T 洗涤T 粉碎）T 精制（洗涤浆液T 分离木薯渣T 浆液浓缩）T 湿法（原淀粉T 变性淀粉）T 烘干 T 包装T 入库 流程说明： 一、碎解工段：输送带 T 洗薯笼T 碎解机 T 一级浆 T 二级清洗 T 碎解回收装置 T 9 个 大吃贮存洗薯水处理后外排 4条生产线，产量1500吨/天。木薯进厂验收后立即榨完。碎皮含有 19?22%^粉，作回收处 理。 二、精制车间： 主要作用：洗浆（分渣）、分离、浓缩 精致车间T 立筛、曲筛 T 分离机T 二级分离机 4 （将浆液浓缩、去黄浆、渣） 密度的物质分离开。所以需要利用离心 机产生强大的离心力，才能迫使这些微 粒克服扩散产生沉降运动 的强大的离心力，加快液体中颗粒的沉 精加工淀粉浆液 I 湿法工段 分离机：利用离心机转子高速旋转产生 降速度，把样品中不同沉降系数和浮力 轻的部分集中在中 ---- 1 心附近 旋转器 —* J 重的部分向外移

现代控制理论期末试卷

一、（10分，每小题1分） 1、任一线性连续定常系统的系统矩阵均可对角形化。(×) 2、对SISO 线性连续定常系统，传递函数存在零极点对消，则系统一定不能观且不能控制。(×) 3、对线性连续定常系统，非奇异变换后的系统特征值不变。(√) 4、对于线性连续定常系统的最小实现是唯一的。(×) 5、稳定性问题是相对于某个平衡状态而言的。(√) 6、Lyapunov 第二法只给出了判定稳定性的充分条件。(√) 7、对于SISO 线性连续定常系统，状态反馈后形成的闭环系统零点与原系统一样。(√) 8、对于一个系统，只能选取一组状态变量。(×) 9、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。(√) 10、对线性定常系统，其Lyapunov 意义下的渐近稳定性和矩阵特征值都具有负实部是一致的。(√) 二（10分，每小题5分） （1）简述平衡状态及平衡点的定义。 （2）简述状态方程解的意义。 解：（1）状态空间中状态变量的导数向量为零向量的点。由平衡状态在状态空间中所确定的点称之为平衡点。 （2）线性连续定常系统状态方程的解由两部分组成，一部分是由初始状态所引起的自由运动即零输入响应，第二部分是由输入所引起的系统强迫运动，与输入有关称为零状态响应。 三、（10分）考虑如图的质量弹簧系统。其中，m 为运动物体的质量，k 为弹簧的弹性系数，h 为阻尼器的阻尼系数，f 为系统所受外力。取物体位移为状态变量x 1，速度为状态变量x 2，并取位移为系统输出y ，外力为系统输入u ，试建立系统的状态空间表达式。 解： f ma =……………………………….……1分 令位移变量为x 1，速度变量为x 2，外力为输入u ，有 122u kx kx mx --=………………………………2分 于是有 12x x =………………………………..……………1分 2121k h x x x u m m m =--+……….….……………….2分 再令位移为系统的输出y ，有

现代控制理论试卷答案与解析

现代控制理论试卷作业 一．图为R-L-C 电路，设u 为控制量，电感L 上的支路电流 11121222121212010Y x U R R R R Y x R R R R R R ????????????=+????????-????+++???????? 和电容C 上的电压2x 为状态变量，电容C 上的电压2x 为输出量，试求：网络的状态方程和输出方程（注意指明参考 方向）。 解：此电路没有纯电容回路，也没有纯电感电路，因有两个储能元件，故有独立变量。 以电感L 上的电流和电容两端的电压为状态变量，即令：12,L c i x u x ==，由基尔霍夫电压定律可得电压方程为： 从上述两式可解出1x ?，2x ? ，即可得到状态空间表达式如下： ??????21y y =????????++-211212110R R R R R R R ??????21x x +u R R R ????????+2120 二、考虑下列系统： （a ）给出这个系统状态变量的实现； （b ）可以选出参数K （或a ）的某个值，使得这个实现或者丧失能控性，或者丧失能观性，或者同时消失。 解：（a ）模拟结构图如下： 则可得系统的状态空间表达式： （b ） 因为 3023A -??=??? 0013 k k a -??-??-? 110b ????=?????? 所以：当1a =时，该系统不能控；当1a ≠时，该系统能控。 又因为：[2C = 1 ]0 所以：当0k =或1a =时，该系统不能观；当0k ≠且1a ≠时，该系统能观。 综上可知：当1a =时或0k =且1a =时，该系统既不能控也不能观。 三、已知系统. Ax x =?的状态转移矩阵为： （1）试确定矩阵A ，并验证At e 确为上式。

现代控制理论试题与答案

现代控制理论 1、经典-现代控制区别: 经典控制理论中,对一个线性定常系统,可用常微分方程或传递函数加以描述,可将某个单变量作为输出,直接与输入联系起来;现代控制理论用状态空间法分析系统,系统的动态特性用状态变量构成的一阶微分方程组描述,不再局限于输入量,输出量,误差量,为提高系统性能提供了有力的工具、可以应用于非线性,时变系统,多输入-多输出系统以及随机过程、2、实现-描述 由描述系统输入-输出动态关系的运动方程式或传递函数,建立系统的状态空间表达式,这样问题叫实现问题、实现就是非唯一的、 3、对偶原理 系统=∑1(A1,B1,C1)与=∑2(A2,B2,C2)就是互为对偶的两个系统,则∑1的能控性等价于∑2的能观性, ∑1的能观性等价于∑2的能控性、或者说,若∑1就是状态完全能控的(完全能观的),则∑2就是状态完全能观的(完全能控的)、对偶系统的传递函数矩阵互为转置 4、对线性定常系统∑0=(A,B,C),状态观测器存在的充要条件就是的不能观子系统为渐近稳定 第一章控制系统的状态空间表达式 1、状态方程:由系统状态变量构成的一阶微分方程组 2、输出方程:在指定系统输出的情况下,该输出与状态变量间的函数关系式 3、状态空间表达式:状态方程与输出方程总合,构成对一个系统完整动态描述 4、友矩阵:主对角线上方元素均为1:最后一行元素可取任意值;其余元素均为0 5、非奇异变换:x=Tz,z=T-1x;z=T-1ATz+T-1Bu,y=CTz+Du、T为任意非奇异阵(变换矩阵),空间表达式非唯一 6、同一系统,经非奇异变换后,特征值不变;特征多项式的系数为系统的不变量 第二章控制系统状态空间表达式的解 1、状态转移矩阵:eAt,记作Φ(t) 2、线性定常非齐次方程的解:x(t)=Φ(t)x(0)+∫t0Φ(t-τ)Bu(τ)dτ 第三章线性控制系统的能控能观性 1、能控:使系统由某一初始状态x(t0),转移到指定的任一终端状态x(tf),称此状态就是能控的、若系统的所有状态都就是能控的,称系统就是状态完全能控 2、系统的能控性,取决于状态方程中系统矩阵A与控制矩阵b 3、一般系统能控性充要条件:(1)在T-1B中对应于相同特征值的部分,它与每个约旦块最后一行相对应的一行元素没有全为0、(2)T-1B中对于互异特征值部分,它的各行元素没有全为0的 4、在系统矩阵为约旦标准型的情况下,系统能观的充要条件就是C中对应每个约旦块开头的一列的元素不全为0 5、约旦标准型对于状态转移矩阵的计算,可控可观性分析方便;状态反馈则化为能控标准型;状态观测器则化为能观标准型 6、最小实现问题:根据给定传递函数阵求对应的状态空间表达式,其解无穷多,但其中维数最小的那个状态空间表达式就是最常用的、 第五章线性定常系统综合 1、状态反馈:将系统的每一个状态变量乘以相应的反馈系数,然后反馈到输入端与参考输入相加形成控制律,作为受控系统的控制输入、K为r*n维状态反馈系数阵或状态反馈增益阵 2、输出反馈:采用输出矢量y构成线性反馈律H为输出反馈增益阵 3、从输出到状态矢量导数x的反馈:A+GC 4、线性反馈:不增加新状态变量,系统开环与闭环同维,反馈增益阵都就是常矩阵 动态补偿器:引入一个动态子系统来改善系统性能 5、(1)状态反馈不改变受控系统的能控性 (2)输出反馈不改变受控系统的能控性与能观性 6、极点配置问题:通过选择反馈增益阵,将闭环系统的极点恰好配置在根平面上所期望的位置,以获得所希望的动态性能(1)采用状态反馈对系统任意配置极点的充要条件就是∑0完全能控

2014湖南工业大学现代控制理论期末考卷

湖南工业大学2014年现代控制理论（A卷闭卷） 适用专业年级：电气、测控考试时间100 分钟 一、（第1小题12分，第2小题8分，共20分） 1.如图所示R-L-C网络: C u c R i u L （1）以电容电压和回路电路i为系统的状态变量，电容电压为输出变量， 给出该系统的状态空间表达式。 （2）根据状态空间表达式从输入u到输出u c的传递函数。 2、已知两个子系统的传递函数矩阵分别为 （1）求两个系统并联联接时，系统的传递函数阵。 求两个系统串联联接时（G1(s)在前，G2(s)在后），系统的传递函数阵。 二、（20分） 有系统如图所示： 2 ∫ -3 -2 ∫ x2x1 u y （1）给出系统状态空间表达式 （2）求系统的单位阶跃响应（初始状态x(0)=（））。 （3）求出该系统的离散化空间表达式（采样周期为T）。 答案 三、（每题10分，共20分） 1.确定下列系统为状态完全能控和状态完全能观的特定 常熟a和b。 要点：

2、系统传递函数为 （1）建立系统能控标准形实现。（2）建立系统能观测标准形实现。 四、（每题10分，共20分） 1.设系统状态方程为： 1-试确定平衡状态的稳定性。 2、设线性离散系统状态方程为： 试确定在平衡点渐近稳定的条件。 五、（20分） 设系统传递函数为： )2 )( 1 ( 10 ) ( + + = s s s W （1）给出系统能控标准型的实现，在此基础上设计状态反馈控制器，使闭环极点特征配置在-1±j 上， 并给出闭环传递函数的结构图。 （2）给出系统能观标准型实现，并在此基础上设计全维观测器，使观测极点为-2 ，-3。

现代控制理论试卷及答案总结

2012年现代控制理论考试试卷 一、（10分，每小题1分）试判断以下结论的正确性，若结论是正确的， （ √ ）1. 由一个状态空间模型可以确定惟一一个传递函数。 （ √ ）2. 若系统的传递函数不存在零极点对消，则其任意的一个实现均为最小实现。 （ × ）3. 对一个给定的状态空间模型，若它是状态能控的，则也一定是输出能控的。 （ √ ）4. 对线性定常系统x Ax =&，其Lyapunov 意义下的渐近稳定性 和矩阵A 的特征值都具有负实部是一致的。 （ √ ）5.一个不稳定的系统，若其状态完全能控，则一定可以通过状态反馈使其稳定。 （ × ）6. 对一个系统，只能选取一组状态变量； （ √ ）7. 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； （ × ）8. 若传递函数1()()G s C sI A B -=-存在零极相消，则对应的状态空间模型描述的系统是不能控且不能观的； （ × ）9. 若一个系统的某个平衡点是李雅普诺夫意义下稳定的，则该系统在任意平衡状态处都是稳定的； （ × ）10. 状态反馈不改变系统的能控性和能观性。

二、已知下图电路，以电源电压u(t)为输入量，求以电感中的电流和电容中的电压作为状态变量的状态方程，和以电阻R2上的电压为输出量的输出方程。（10分） 解：（1）由电路原理得： 112 212 1111 222 11 111L L c L L c c L L di R i u u dt L L L di R i u dt L L du i i dt c c =- -+=-+=- 222R L u R i = 112211112221011000110L L L L c c R i i L L L R i i u L L u u c c ?? -- ?????????????????? ??????=-+??????????????????????????-??????????? ??? g g g