现代控制理论复习试卷

发布 2021-05-18 04:34:28 阅读 9702

1已知系统,试求其状态空间最小实现。(5分)设系统的状态方程及输出方程为。

试判定系统的能控性。(5分)

解:取拉氏变换知

(3分)其状态空间最小实现为。

(2分)2分)

秩为2,系统状态不完全能控3分)

2 已知系统的状态空间表达式为。

试求当时,系统的输出。(10分)

解5分)3分)

2分)3 给定系统的状态空间表达式为。

设计一个具有特征值为的全维状态观测器(10分)解令, 代入系统得。

5分)理想特征多项式为。

1分)列方程,比较系数求得。

(2分)全维状态观测器为。

2分)4已知非线性系统。

试求系统的平衡点,并确定出可以保证系统大范围渐近稳定的的范围。(5分)

判定系统在原点的稳定性。(5分)

解 显然原点为一个平衡点,根据克拉索夫斯基方法,可知。

因为;所以,当。

时,该系统在原点大范围渐近稳定。解上述不等式知,时,不等式恒成立。即时,系统在原点大范围渐近稳定。

判定系统在原点的稳定性。

解,两个特征根均具有负实部,(3分)

系统大范围一致渐近稳定。(2分)

无大范围扣一分,无一致渐近扣一分。

5 已知系统

试将其化为能控标准型。(10分)

解2分)2分)

2分)2分)

能控标准型为2分)

6 已知子系统,

求出串联后系统。

解组合系统状态空间表达式为。

5分)组合系统传递函数为。

2分)3分)

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