2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、第五章 線性定常系統(tǒng)的綜合,§5-1 線性反饋控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及其特性主要知識(shí)點(diǎn):1、狀態(tài)反饋、輸出反饋、從輸出到狀態(tài)矢量導(dǎo)數(shù)的反饋和動(dòng)態(tài)補(bǔ)償器控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)2、閉環(huán)控制系統(tǒng)的性質(zhì)和有關(guān)定理§5-2 極點(diǎn)配置問(wèn)題主要知識(shí)點(diǎn):1、狀態(tài)反饋、輸出反饋和從輸出到狀態(tài)矢量導(dǎo)數(shù)反饋控制系統(tǒng)的性質(zhì)和有關(guān)定理2、極點(diǎn)配置的設(shè)計(jì)方法,,,,,,§5-3 系統(tǒng)鎮(zhèn)定問(wèn)題主要知識(shí)點(diǎn):1、系統(tǒng)鎮(zhèn)定的定義

2、2、狀態(tài)反饋、輸出反饋、從輸出到狀態(tài)矢量導(dǎo)數(shù)的反饋鎮(zhèn)定條件和有關(guān)定理3、系統(tǒng)鎮(zhèn)定反饋控制的設(shè)計(jì)方法,§ 5-5 狀態(tài)觀測(cè)器主要知識(shí)點(diǎn):1、狀態(tài)觀測(cè)器定義和存在條件2、狀態(tài)觀測(cè)器的實(shí)現(xiàn)和反饋矩陣的設(shè)計(jì)3、降維觀測(cè)器的定義、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和反饋矩陣設(shè)計(jì)§5-6 利用狀態(tài)觀測(cè)器實(shí)現(xiàn)狀態(tài)反饋的系統(tǒng)主要知識(shí)點(diǎn):1、帶狀態(tài)觀測(cè)器的反饋控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和基本特性2、分離原理:線性反饋閉環(huán)系統(tǒng)的直接狀態(tài)反饋系統(tǒng)極點(diǎn)和狀態(tài)觀

3、測(cè)器極點(diǎn)二者獨(dú)立,相互分離3、傳遞函數(shù)矩陣的不變性,觀測(cè)器反饋和直接狀態(tài)反饋的等效性,【習(xí)題5-1】已知系統(tǒng)狀態(tài)方程為,,試設(shè)計(jì)一狀態(tài)反饋陣使閉環(huán)系統(tǒng)極點(diǎn)配置為-1,-2,-3,首先判斷系統(tǒng)的能控性。此系統(tǒng)完全能控。設(shè)狀態(tài)反饋控制增益矩陣為:,【解】,由給定閉環(huán)極點(diǎn)-1,-2,-3得,則系統(tǒng)的狀態(tài)線性反饋控制律 u為:,比較系數(shù)得,則系統(tǒng)的狀態(tài)反饋陣K為:,【習(xí)題5-2】設(shè)系統(tǒng)狀態(tài)方程為,,試設(shè)計(jì)一狀態(tài)反饋陣使閉環(huán)系統(tǒng)

4、極點(diǎn)配置為,首先判斷系統(tǒng)的能控性??膳卸?,此系統(tǒng)完全能控。狀態(tài)反饋控制陣為:,【解】,由給定閉環(huán)極點(diǎn) 得,比較系數(shù)得,【習(xí)題5-3】有系統(tǒng),,(1)畫(huà)出模擬結(jié)構(gòu)圖(2)若動(dòng)態(tài)性能不滿(mǎn)足要求,可否任意配置極點(diǎn)?(3)若指定極點(diǎn)為-3,-3,求狀態(tài)反饋陣,【解】(1),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,(2)系統(tǒng)完全能控,故可任意配置極點(diǎn)。(3)取狀態(tài)反饋

5、控制,比較系數(shù)得,【習(xí)題5-4】設(shè)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為,,試問(wèn)可否利用狀態(tài)反饋將其傳遞函數(shù)變成若有可能,試求狀態(tài)反饋陣,并畫(huà)出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖,開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù),【解】,可利用狀態(tài)反饋配置一個(gè)極點(diǎn)在s=-2處與零點(diǎn)相消。另外兩個(gè)閉環(huán)極點(diǎn)為-2,-3及所要求的閉環(huán)傳遞函數(shù)的能控性為,取狀態(tài)反饋陣 得閉環(huán)系統(tǒng)特征多項(xiàng)式,解得狀態(tài)反饋陣為,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖略,解(1)系統(tǒng)完全能控,是

6、狀態(tài)反饋可鎮(zhèn)定的 (2)不能控子空間的特征值為-2,-5在左半平面,故為狀態(tài)反饋可鎮(zhèn)定的,【習(xí)題5-5】試判斷下列系統(tǒng)通過(guò)狀態(tài)反饋能否鎮(zhèn)定,【習(xí)題5-6】設(shè)系統(tǒng)狀態(tài)方程為,,(1)判斷系統(tǒng)能否穩(wěn)定。(2)系統(tǒng)能否鎮(zhèn)定。若能,試設(shè)計(jì)狀態(tài)反饋使之穩(wěn)定,(1)系統(tǒng)的特征多項(xiàng)式為 為不穩(wěn)定系統(tǒng) (2)系統(tǒng)是完全能控的,故是狀態(tài)反饋可鎮(zhèn)定的。狀態(tài)反饋陣設(shè)計(jì)略(仿照習(xí)題5-2)。,【解】,【習(xí)題5-11】已知系統(tǒng):,設(shè)狀態(tài)變量

7、不能測(cè)取,試設(shè)計(jì)全維觀測(cè)器,使觀測(cè)極點(diǎn)為-3,-3。,【解】,系統(tǒng)完全能觀,可設(shè)計(jì)觀測(cè)器。(1)全維觀測(cè)器,比較系數(shù)的觀測(cè)器方程為:(2)降維觀測(cè)器 作線形變換,對(duì)變換后的子系統(tǒng)1設(shè)計(jì)觀測(cè)器,反饋陣為,使觀測(cè)器的極點(diǎn)為-3,則,令,觀測(cè)器方程,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖:,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,【習(xí)題5-12】已知系統(tǒng):,設(shè)計(jì)一維觀測(cè)器,使觀測(cè)極點(diǎn)為-4。-5。畫(huà)出模擬結(jié)構(gòu)圖,【解】,系統(tǒng)完全能觀,

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