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华南理工大学线性系统理论考博试题answer
上述两个多项式相等:
因而:
故,状态观测器的状态方程为:
即:
2、设计基于状态观测器的反馈控制器
系极点配置在 上:
(1)首先设计状态反馈矩阵,令 ,引入状态反馈后,
待定特征多项式为:
两个多项式相等,得到:
(2)设计观测器:(此时要求所配置的极点到虚轴的距离为所要求极点的5倍以上,我们取 ),所求过程与上述类似,得到:
一、填空:状态方程的等价性;
线性系统的实现。
系统稳定性分析;
稳定性基本概念;
BIBO稳定性判据;
第三单元宇宙李亚谱诺夫稳定性判据。
答:这个垃圾场不仅要能填埋垃圾,而且要能防止周围环境和地下水的污染。系统能控性和能观性分析;
15、经过有效处理的废水,可以排放到湖泊、河流和海洋中,也可以渗入地下。能控性和能观性概念;
能控性和能观性判据;
说明:
极点配置和状态观测器是必考内容,但是在大纲中没有。
1、求系统状态方程
取第一个电容两端的电压 及第二个电容两端的电压 为系统的状态变量
则得到如下方程组:
其中, 均为1,从而得到状态方程为:
2、根据状态方程分析系统能观能控性
系统能控性矩阵:
系统不能控
系统能观性矩阵:
系统不能观
3、求系统传递函数
传递函数为:
4、画出系统结构框图
结构框图为:
5、根据结构框图分析系统能观能控性。
观测器的状态方程为:
3、分析状态观测器的加入对系统稳定性的影响
系统的极点远离虚轴,从而使系统的稳定裕度增加……
4、画出上述系统的结构框图
参考教材:段广仁线性系统理论
参考大纲:
23、我国是世界上公认的火箭的发源地,早在距今1700多年前的三国时代的古籍上就出现了“火箭”的名称。
答:如蚂蚁、蝗虫、蚕蛾、蚜虫、蟋蟀、蝉、蝴蝶、蜜蜂、七星瓢虫等。线性系统的数学描述:
1、证明:此系统不完全能控
证明:由题意,存在不全为零的实数组 使得:
因而有:
( 为特征向量对应的特征根)
因而有:
系统不可控
2、举例说明该系统不完全能控
略
3、若该系统能控模态稳定,不能控模态不稳定,试问系统初始状态满足什么条件系统状态最终趋向于0?并说明理由。
(不懂)
三、下图中,u为电流源,y为a,b两点间的电压,R=1 ,C=1F
一、
1、求脉冲响应函数
系统脉冲响应为:
传递函数为:
2、已知 ,求输出响应
系统响应;
3、判断系统是否BIBO稳定?若是请证明,若不是请举例论证结论
不是BIBO稳定,令系统输入为: ,则系统输出在 时,趋于无穷
4、上述系统可否用频域法求取结论
不能,系统的传递函数不是有理分式
二、已知系统:
,其中 为k个特征向量,k<n,b可用此k个特征向量的线性组合表示。
有结构框图可知,系统既不能控,也不能观
四、已知系统
,其中 , (或者 ,这里记得有点模糊,因为这题牵涉的内容我根本就没有看,所以没有做。)
[1 0 ]x
1、设计系统的状态观测器
系统能观,从而可以进行极点配置:
比如,我们要将上述系统的极点配置在 , 上,
令反馈矩阵G为:
则观测器的特征多项式为
由极点配置要求,得到相应的系统的特征多项式为:
1、月相的变化有什么规律?(P49)输入输出描述(脉冲响应,微分方程,传递函数)和状态方程描述;
第三单元宇宙上述两种描述之间的关系。
线性系统的解和实现:
4、如何借助大熊座找到北极星?(P58)零状态响应和零输入响应;
5、铁生锈变成了铁锈,这是一种化学变化。水分和氧气是使铁生锈的原因。状态方程的求解;