现代控制理论试题a卷及答案.docx

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现代控制理论试题a卷及答案

2007现代控制理论试题a卷及答案

2007现代控制理论试题A卷及答案

一、（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，速度为状态变量x，12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

……………………………….……1分fma,

令位移变量为x，速度变量为x，外力为输入u，有12

，………………………………2分ukxkxmx,,,122

于是有

，………………………………..……………1分xx,12

kh1，……….….……………….2分xxxu,,,，212mmm

再令位移为系统的输出y，有

…………………………….……….1分yx,1

写成状态空间表达式，即矩阵形式，有

010，，，，，xx，，，，11,,,,………..……………..2分,，ukh1,,,,,,,,，xx,,22，，，，mmm，，，，

x，，1y,10……………………..……….……….2分,,,,x，，2

，xAx,二、（8分）矩阵是的常数矩阵，关于系统的状态方程式，有A2，2

2t,t，，，，12e2e，，，，x,x,时，;时，。

x（0）,x（0）,,,,,,,,,,2t,t,e,1,1,e，，，，，，，，

（,0）t试确定状态转移矩阵和矩阵。

A

解

因为系统的零输入响应是

xxtt,,（,0）（0）……………..……….……….2分，，

所以

2t,t12，，，，e2e，，，，，,,t（,0）,,（,0）t,,,,,,,,,2t,t,1,1,e,e，，，，，，，，将它们综合起来，得

,2tt12，，ee2，，,,t……………….……….2分（,0）,,,,,,2tt,,11ee,，，，，

1,,2tt12，，ee2，，,（,0）t,,,,,,,2tt,,11,,ee，，，，

,2tt,,12，，ee2，，…………….……….2分,,,,,,,2tt11,,ee，，，，

,,,tttt22，，222eeee,,,,,,,,,22tttteeee,,2，，

而状态转移矩阵的性质可知，状态转移矩阵满足微分方程,（,）tt0

d,,tttt,,,A，，，，00dt

tt,,I和初始条件，，00因此代入初始时间可得矩阵为:

t,0A0

d,,,1（,）（,）A,,,tttt,,00dt,,tt,,00…………….……….1分,,,,tttt22，，2224,，,，eeee,,,,,,,22tttt24,，,，eeee，，t,0

02，，…………………………………….……….1分,,,,,13，，

三、（10分）

（1）设系统为

a011，，，，，，，xxttutx,，,,（0），，，，，，,,,,,,011,b，，，，，，

utt,,（0）试求出在输入为时系统的状态响应（7分）。

011，，，，，

（2）已知系统，写出其对偶系统（3分）。

xxx,，,,uy,11,,,,,,,341，，，，

解

（1）

at，，e0……………………………..…….……..1分,t,，，,,,bt0e，，

t……….….……….……..2分xxB（）（0）（）dtttu,，,,,τ，，，，,0

,at,，，,at，，t101e，，e0，，，，….……..1分tdτ,，,,,,,,,,,,,bt，，,,bt0,110e0e，，，，,,，，，，

,at,，，,at，，te,，，e.……….…………………..…..1分dτ,，,,,,,,,bt，，,,bt0,ee,,,，，，，

，，111,,,,atatete，,，,,,,aaa,,,,=…………………………..…..2分,,111,,,,btbt，,，ete,,,,bbb,,，，

（2）

031,，，，，，………….….……….……..2分xx,，u,,,,141,，，，，

y,11x……….………………...……….……..1分,,

四、（10分）

，xxx102，，，，，，，，，，111,，,uy,11

（1）求系统的传递函数.（5分）gs（）,,,,,,,,,,,,，xxx121，，，，222，，，，，，

1101，，，，

,,,，xx,,，0211u

（2）求系统的能控标准型（可以不求变换矩阵）。

（5分）,,,,

,,,0111,，，，，

解

（1）由状态空间表达式得到传递函数的公式为:

1……….……….…………….1分gscsIAb（）（）,,

由

s,10，，…………...………………..1分sIA,,,,,,12s，，

得

1，，0,,s,1,1,,（）sIA,,………..………….1分,11,,

,

（1）

（2）2sss,,,，，

于是

1，，0,,2，，s,1,,gs（）11,,,,,,111,,，，…………..2分,,

（1）

（2）2sss,,,，，

333s,,,2sss,，,322

（2）

s，,110

………...……………….1分sIAs,,,,021

011,，s

2…...………………………1分,，,,

（1）

（1）sss

322,,,，,,sssss1…………..……………1分

3,,,ss21……………………………………1分

从而知能控标准型为

0100，，，，

,,,，xx,，0010u…………………………1分,,,,

,,,1201，，，，

x,0五、（10分）

（1）利用Lyapunov第一方法判断系统平衡点的稳定性（5分）:

，xxxx,，,4sin1122x1，xxex,,，，331212

x,0QI,

（2）取，通过求解Lyapunov方程判断系统平衡点的稳定性（5分）:

11，，，xx,,,,,53，，

解

（1）

114cos,x,,2A,…………………………….2分,,x133,e,,,x0

13,,,……………………………………………….1分,,,23,,

25,A的特征值为，具有正实部…………………………..1分

所以系统在平衡点不稳定……………………...……….1分x,0

（2）

ab,,令P,,,bc,,

T………………………………………….1分APPAQ，，,0

21010ab,，,

…………………………………………….1分,,，,250bca

2610bc,，,

4.51,,…………………………………………..….2分P,,,10.5,,

4.50,1.250,,,P，正定，大范围一致渐近稳定….1分P

六、（12分）

01a，，，，，

（1）实数满足什么条件时系统状态完全能控（4分）,ab,xx,，u,,,,,32b，，，，

（2）简述系统状态完全能控性的涵义，说明状态能控与输出能控的区别（4分）。

（3）简述系统大范围渐近稳定的涵义（4分）

解

（1）

ubAb,…………………………………….………..…1分,,c

ab，，,…………………………….………..…...1分,,bab32，，，

22uaabb,,，,,320……………………..………..…...1分c

aorb,,0,0当时，系统状态完全能控………….…...1分

（2）

若系统状态完全能控，则在有限时间，有限控制下，能将系统由任意初始状态转移到任

意制定的状态。

……………………………..….2分

大多数情况下系统状态能控可以保证输出能控，而输出能控往往不能保证状态能控。

……………………………..….2分（3）

涵义为对任意的初始状态，系统的平衡状态是Lyapunov意义下稳定

的，……………………………..….2分

且系统状态以该平衡状态为极限。

……………………………..….2分

七、（10分）

（1）求观测增益，使成为系统，zAFCzBuFy,,，，（）F

051，，，，，yx,24，的全维状态观测器，且极点为（6xAxBu,，,,13iu,，x,,,,,,2,,19，，，，

分）。

（2）判断系统能否利用状态反馈和输入的非奇异变换实现输入,输出解耦（4分）:

010000，，，，

,,,3002101000，，,,,,，，。

xxu，yx,,,,,,,0001000010，，,,,,020001,，，，，

解

（1）

2……………………………………..….1分（13）（13）210sisiss，，，,,，，

2sIAFCsFFsFF,,,，，，，，，（）（249）（14105）……….2分1212

2492FF，，,12………………...……………….1分1410510FF，，,12

F,2.51，……………….………….2分F,,（2.53）F,,32

（2）

…….1分cBcABcBcAB,,,,,,,,0,（10）0,0,（01）0？

？

1122

……………………………….1分EcABEcAB,,,,（10）,（01）1122

E10,,,,1E,,……………………………………..……………….1分,,,,E012,,,,

可逆，所以能够解耦……………………..…………………………….1分E

下面红色部分是赠送的总结计划，不需要的可以下载后编辑删除～

2014年工作总结及2015年工作计划（精选）XX年，我工区安全生产工作始终坚持“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，以落实安全生产责任制为核心，积极开展安全生产大检查、事故隐患整改、安全生产宣传教育以及安全生产专项整治等活动，一年来，在工区全员的共同努力下，工区安全生产局面良好，总体安全生产形势持续稳定并更加牢固可靠。

一、主要工作开展情况

（一）认真开展安全生产大检查，加大安全整治力度。

在今年的安全生产检查活动中，工区始终认真开展月度安全检查和日常性安全巡视检查记录，同时顺利完成公司组织的XX年春、秋季安全生产大检查和国家电网公司组织的专项隐患排查工作。

截止日前，工区先后共开展各类安全检查71次，查出事故隐患点22处，均进行了闭环处理。

通过检查活动，进一步夯实了工区的安全生产基础。

（二）顺利完成保电专项工作。

本年度工区共进行专项保电工作10次，累计保电天数达到90余天，通过工区全员的共同努力，顺利完成春节保电、国庆保电、七一保电、特高压投送电保电、500kv沁博线保电等一批重要节假日的保电工作。

（四）工作票统计及其他工作情况。

截止11月15日，我工区连续实现安全生产1780天;全年共办理工作票50张，其中第一种工作票24张，含基建单位8张;第二种工作票26张。

工作票合格率100%，执行情况较好。

全年工区所辖线路跳闸次数共计0次，线路跳闸率为0次/（百公里?

年）。

（四）安环体系标准化建设

本年度在公司统一的部署下，工区积极参与安环体系标准化建设工作，先后派员参加安环体系标准化培训2次，迎接公司开展安环体系内审工作三次，先后审查出问题共计20余处，先后进行了闭环整改。

截止日前，工区已初步建立起了标准化安环工作体系，在今后工作中，工区将进一步完善各项工作流程，努力确保体系工作符合外审相关要求。

（五）强化安全生产责任制的落实。

工区高度重视安全生产工作，根据年初制定的安全工作目标，按照公司统一要求，工区各级人员均签订安全生产责任书，强化各级人员安全责任意识，一级一级，层层抓落实。

建立和完善安全生产责任体系，严格执行安全生产规程、规范和技术标准，加大安全投入，加强基础管理，加大安全培训教育力度。

努力实现工区安全工作规范化管理。

（六）加强安全生产教育培训工作，着力增强安全防范意识。

为了进一步加强全区安全防范意识，提高安全技能，我们先后制定并顺利实施了《XX年工区安全技能培训计划与方案》、《XX年“安全生产月”活动实施方案》，明确了活动的指导思想、活动主题、活动时间、活动组织形式和要求。

组织开展安全生产岗位资格，安全技术和安全管理培训，突出抓好一线青工和安全责任人培训教育，着力提高安全意识，不断增强自身安全技能培训，提高工区安全生产管理水平，实现安全生产。

工区组织培训一线员工百余人次，先后组织工区所有生产人员参加《安规》培训以及登高架设取证以及复审培训工作，并对其进行考核，不合格者要求重新培训学习，考核合格后后方能上岗作业。

对新进员工做好三级安全教育，特别是岗位培训，安全教育培训，并对其进行严格考核合格后方能上岗作业。

（七）加强安全生产应急管理工作，提高预警防范和处置事故灾难的能力。

突出预防为主，着力做好事故超前防范的各项工作，这是我工区安全生产工作的重要方针。

一年来，我工区不断完善安全生产应急预案，加强各类事故以及可能危及安全生产的自然灾害的预测、预报、预警、预防工作的同时，进一步强化应急救援队伍的管理，建立应急值班制度，提高突发事故处置能力。

工区举行了XX年迎峰度夏应急演练，有效提高了工区应急处置能力。

先后圆满完成XX年迎峰度夏，防汛保供电等任务。

二、存在的主要问题

（一）施工线路遗留问题较多，线下遗留树木和违建房屋不断增多，处理复杂。

（二）电力设施破坏、线下施工、异物等时刻威胁着线路的安全运行。

施工周期较长的线下作业项目日益增多，各种超大机械施工较多，给线路运行造成很大的隐患，由于很难与施工方签订安全协议，工区在处理此类事件的时候很被动，各种隐患不在预控之中。

截止目前，工区共存在线下施工点22处，为保证线路安全运行，与施工方签订施工协议书3处，下发施工安全告知书13份，张贴警示标志共计5处。

（三）工区员工的安全意识、理论技能水平有待提高。

随着线路的日益增多，生产任务繁重，我工区青工人数偏少且安全素质有待提高，对工区的安全生产提出了严峻的考验。

三、2015年安全生产工作思路下一年，我工区将继续坚持“安全第一，预防为主，综合治理”的方针。

强化安全生产管理和监督，建立安全生产长效机制，遏制安全事故，推动工区安全生产进一步持续好转。

为此，我们将突出“四抓”做好安全生产工作。

一是抓基层基础。

按照“重基层、打基础、强监管”的工作思路，建立完善工作制度、设置基础台帐、健全监管网络，充分发挥安全监管职能，使安全生产关口前移、重心下沉，筑牢安全生产第一防线。

二是抓隐患治理。

切实加强和解决安全生产薄弱环节和突出问题，坚持隐患排查治理活动常态化，针对工区安全生产工作的新情况、新问题，及时完善监管办法，落实监管措施，做到月月普遍排查，每周重点排查，真正把事故隐患消灭在萌芽状态。

三是抓重点防范。

重点要放在线下作业大型机械的监管，防范线路外力破坏，积极争取主动，努力使各种线下外部作业项目完全处于工区的可控状态之中，强化隐患排查，落实整改措施，及时消除安全隐患，确保安全。

四是抓宣传教育。

加强警示教育，对典型安全生产违章行为及时曝光，加强学习，狠抓违章治理，增强所有人员安全生产制度观念和自我保护意识，形成人人重视安全、关注安全、防范事故的良好氛围。

时间飞逝，转眼xx年年关已到，我到xx公司也有一年时间了。

这是紧张又充实的一年，xx见证了我从无到有。

从今年三月八号进公司以来的一年，对我来说是一个成长的过程，我从一名经验浅薄的应届生，逐渐成长为一名具备一定专业知识的采购职员。

面对这一年，xx公司所有人齐心协力，同心同德，克服了今年市场经济低迷的困难，使公司产品推陈出新，这是值得我们骄傲的。

为我们克服了困难，经受住了考验而骄傲自豪。

年初，我以应届生身份来xx公司实习，这是我从学校走向社会的第一步，是人生道路上一个很重要的起点。

众所周知采购部是公司业务的后勤保障，是关系到公司整个销售利益的最重要环节，所以我很感谢公司和领导对我的信任，将我放在如此重要的岗位上。

回首这一年，我在xx的取得的进步都历历在目，每一个进步都值得我骄傲。

正是因为有了一个良好的平台和一群可爱的同事，才使我能够快速适应工作，一步步走向成熟。

工作中有苦也有乐，但更多的是收获，这一年的工作我受益匪浅。

古人云:

“纸上得来终觉浅，要知此事必躬行”。

对我们应届生来说刚走上工作岗位是理论与实践相结合的学习，把理论应用到实践当中并在实践中积累更加丰富的理论知识。

转眼已经一年。

就这一年的工作我做一个简单的总结，汇报我在xx公司一年来取得的成绩以及自己的不足。

一、个人成长方面:

1、心态转变。

学校的生活养尊处忧，无需我们担忧某些问题，学校三点一线的生活，学习跟得上就可以，而在工作当中就不然，工作中，我们要考虑如何提高工作效率，怎样处理与上级领导、同事的关系，还有在工作当中的不尽人意等事情，这些都要我们以一颗平常心去对待，及时的转变心态会让我们工作更加顺利。

2、计划做事。

有了明确的计划，目标才清晰，以至于在工作中不会茫然。

在采购部工作的一年中，我每天都整理工作日志，记录下我要做的事情，然后再总结一下完成状况，日志看似平常，但在无形中提高你做事的效率和工作的有序程度。

也改变了我刚开始工作缺乏系统和逻辑性的缺点。

3、处处留心皆学问。

这是我毕业的时候导师对我讲的一句话，对这句话并没有给我多说什么，但在工作当中我深有体会，初到采购部我把仔细阅读以往的采购合同。

在整理过程中我仔细的看了一下采购合同的内容，这为我以后的修改合同起到了很大的帮助，我可以直接套用以前的合同范本，这个结果直接归为我的留心。

在生活中只要你留心处处都有学问在，不要总是期盼别人告诉你怎么去做，应该学会思考自己应该怎样去做，留心别人怎么做。

4、不以事小而不为。

做大事小事有不同的阶段，要想做大事，小事情必须做好。

这是我急需知识和经验的阶段，做一些繁琐的小事情，很有必要。

工作中我努力做好每一个细节，但我并没有感到烦，而是把它当作我素质培养的大讲堂，正因为这些小事情改变了我对工作的态度。

小事情值得我去做，事情虽小，可过程至关重要。

在xx有一群乐于帮助我的同事，在工作过程中，我虚心求教，同事也不吝啬热情帮助。

从最简单的电子元器件，到产品特征、市场情况，让我在找到了学习了方向，使我更有针对性地提高自己的工作能力。

5、认识的提高。

以前我只泛泛认为采购就是买东西，简单的金钱与物质的交易，只要价格合适、质量过关那就可以。

通过工作才知道其实不然，这个简单的买卖关系并不简单。

保证适时适地适质适价都是采购过程中必须满足的要求。

进入xx，我首先思想上转变了原来不正确的观念，在思想上和工作职责要求相统一。

特别采购是公司供应链中一个非常重要的环节，要求我们以满足市场和生产需求为准绳，任何错误都有可能造成经济损失。

所以说采购岗位需要的是完美的人，是有根据的。

我自觉自己离要求还有很远，但是我一步步向这个方向靠近。

我会通过自己的努力成为一名优秀的采购工作者。

二、工作方面:

自入职以来，在公司和部门领导的悉心指导下，在部门同事的言传身教下，我很快融入xx公司。

从基本的物料库存查询开始，到下订单，收货入库等工作都很快上手。

要说这一年积累的经验，我首先学会的是核价，不管采购任何一种物料，在采购前应熟悉它的价格组成，了解你的供应商所生产成品的原料源头价格，为自己的准确核价打下基础。

这样谈判时，做到知已知彼，百战百胜。

现今的社会是一个电子化的社会，作为采购人员要由不同的方面收集物料的采购信息，地域差别等。

只有了解了市场，才真正了解了所需产品的价格定位，为采购活动做好先期准备。

公司内部的沟通很重要，特别像我一样，刚进公司的新人来说，尤为重要。

八月份公司xxx项目采购任务下来了，这个项目在钣金件以及一些电子元器件方面有特殊的要求。

刚开始我并未发现有这个的情况，等订单下了以后，问题才从供应商处反馈到我这里，我即使和已调任其他部门的前任同事沟通，才逐渐解决了这些问题。

没了解清楚我就做出了决定，后果是非常严重的，所幸此次并未造成经济损失和生产的延误。

这个事情让我明白沟通很重要，只有在有把握的情况下才做决定，才不会造成损失。

xx对产品质量严格把关在业内是出名的。

成品的合格率一个重要因素就是采购材料的品质是否达到产品要求。

材料合格率、以及售后服务都属于质量范围。

我们对物料的要求高了，就是对供应商的要求高了。

例如包装问题，有的供应商任务包装有瑕疵不会影响产品质量，但对我们来说，不能够以点盖面，特别是对电子产品来说，任何细小的瑕疵都有可能影响品质。

我晓之以理、动之以情，使有不同观点的供应商改变了不正确的看法。

xxxx电子有限公司，是我们公司在接插件方面的主要供应商，原来因为我们在那里采购产品的系列多、供应产品多而杂，在来料准确率上存在这一定问题。

但后来通过采购、品质的联合改善以及供应商自身的努力，在每个品种的物料上贴标示，包括我司物料代码和规格名称、数量、生产日期等内容，来料不合格情况基本杜绝，而且标签还方便了我们检验和仓库入库，一举两得。

这只是一个典型的例子。

在更新供应商和品质方面沟通下，在我负责的供应商里电子元

器件到货不合格率降低到1%以下，钣金结构件到货合格率达到90%，没有对生产正常进行造成延误，也没有增加我们的采购成本。

采购成本的控制对任何公司来说都是很重要的，在采购过程中我不仅要考虑到价格因素，更要最大限度的节约成本，做到货比三家;还要了解供应链各个环节的操作，明确采购在各个环节中的不同特点、作用及意义。

只要能降低成本，不管是哪个环节，我们都会认真研究，商讨办法。

我们采购部遵循按照订单计划量向供应商下订单的原则，除却必要的余量，在满足供应商最少采购量的原则下，尽量不造成库存积压。

避免因为库存造成公司经营成本的积压。

同时不断正对市场变化寻找更优秀的供应商，例如，我司xxx项目的双头预置网线，采购成本一直较高，而且原供应商制作方法落后造成偶有不合格现象。

十一月，我寻找到xxxx电子有限公司，经商谈发现此公司加工方法较原供应商先进，而且能够降低此网线25%的采购成本，从原2.0元/pcs降低到1.5元/pcs。

十一月由xx电子供应的xx项目一个批次和xxx项目两个批次的双头预置网线，合格率达到100%。

降低了xx项目的采购成本，而且更加完善了产品品质。

今年下半年金属价格开始回落，我及时和供应商联系，使我司分频卡等项目用的铜柱采购成本降低了15%;还有xxx项目金属外壳通过更换供应商等措施，价格下降了20%。

如何保障生产的正常供给，同时降低成本、保证来料质量是采购部每天都思考的问题。

在部门领导的带领下，我们推陈出新，不断优化供应商资源库，根据技术工程师选型要求，及时反馈市场情况。

身在采购部，确实感到很大的压力，同时也是动力，有压力才促使我不断去学习，跟进市场的发展，这对我个人经验积累是有很大帮助的。

三、存在不足:

我渴望通过自己的不懈努力和奋斗为xx多做一些贡献，但离领导及同事对工作的要求还存在一定的距离。

譬如我的产品知识、工作系统性、逻辑性还不能完全达到采购岗位的要求;对市场变化的应变能力较低。

面对以上不足，今后，我一定认真克服，发扬成绩，向先进学习，加强与领导和同事沟通交流，自觉把自己置于同事监督之下，刻苦学习、勤奋工作，认真查摆、分析、总结自己的各项不足，以最佳的工作状态努力完成各项工作任务，做一名合格的xx员工并完成从采购到优秀采购的进步。

最后，感谢公司所有领导和同事，我有今天的进步离不开大家的帮助和支持，是他们的协同和支持使我成功。

总之，xxxx年我会以一颗感恩的心，不断学习，努力工作。

我要用全部的激情和智慧创造差异，让事业充满生机和活力!

我保证以发自内心的真诚和体察入微服务对待我的工作，追求完美，创造卓越!

和大家一起齐心协力，从新的起点开始，迈向成功!