第1章 控制系統仿真與CAD概述
第1章 控制系統仿真與CAD概述 單元測試
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A、
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第1章 控制系統仿真與CAD概述 單元作業
1、
第2章 MATLAB語言程式設計基礎
第2章 MATLAB語言程式設計基礎 單元測試
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第2章 MATLAB語言程式設計基礎 單元作業
1、
2、
第3章 科學運算問題MATLAB求解
第3章 科學運算問題MATLAB求解 單元測試
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第3章 科學運算問題MATLAB求解 單元作業
1、
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第4章 線性控制系統的數學模型
第4章 線性控制系統的數學模型 單元測試
1、有一典型計算機控制系統
，
，
統一為離散模型則為：
A、s=tf('s');T=0.1;G=2/(s+2); z=tf('z',T);Gc=8*(z-1)/(z-0.8); G=feedback(c2d(G,T)*Gc,1)
B、s=tf('s');T=0.1;G=2/(s+2); z=tf('z',T);Gc=8*(z-1)/(z-0.8); G=feedback(d2c(G,T)*Gc,1)
C、s=tf('s');T=0.1;G=2/(s+2); z=tf('z',T);Gc=8*(z-1)/(z-0.8); G=feedback(G*c2d(Gc),1)
D、s=tf('s');T=0.1;G=2/(s+2); z=tf('z',T);Gc=8*(z-1)/(z-0.8); G=feedback(G*d2c(Gc),1)
2、對于如圖系統，最好使用以下哪種方式進行matlab計算
A、利用節點移動的等效變換進行化簡
B、Mason增益公式
C、使用連接配接矩陣化簡
D、複雜系統手工畫圖解決
3、課件例4-37中，如果要通過arx函數生成系統純滞後為2，分子2階，分母4階，應選擇什麼階次組合？
A、[4 2 2]
B、[3 4 2]
C、[3 2 4]
D、[4 3 2]
4、控制系統仿真中常見的LTI系統代表：
A、線性時變系統
B、非線性定常系統
C、非線性時變系統
D、線性時不變系統
5、對離散模型連續化，可以采用如下哪個指令：
A、G1=d2c(G,0.1)
B、G1=c2d(G,0.1)
C、G1=c2d(G)
D、G1=d2c(G)
6、對控制系統的狀态方程進行最小實作，可采用如下哪種指令：
A、minreal
B、sminreal
C、balreal
D、modred
7、魯棒工具箱中的降階函數有
A、Modred
B、schmr
C、ohklmr
D、balred
8、自動控制系統按照系統的數學描述劃分可分為：
A、線性系統
B、連續系統
C、随動控制系統
D、非線性系統
9、MATLAB中線性系統的模型表示方法有：
A、傳遞函數模型
B、微分方程模型
C、狀态方程模型
D、零極點模型
10、連續系統離散化方法除零階保持器外，還有哪種？
A、Tustin變換
B、一階保持器
C、單變量系統零極點不變
D、脈沖響應不變準則
11、
已知G1、G2為多變量系統，則串聯傳函即為：
12、pade模型可以保持原系統的穩定性
13、對于[n,d] = pade(τ,k)和G1 = pade(G,n) 這兩種pade近似的調用格式，其分子分母階次總是相等的。
14、系統辨識應使用正弦信号激勵。
15、arx僅适用于單變量系統辨識
16、線性系統可分為連續系統、離散系統、混合系統。
17、在最新版MATLAB中不需要定義Laplace變換算子就可以輸入複雜混合運算的傳遞函數模型。
18、
19、在描述實體不可實作系統和嚴格正則系統的逆系統時，需要引入描述符系統。
20、用MATLAB輸入離散模型時，也可以對差分方程進行Laplace變換将其轉化為代數方程。
21、傳遞函數到狀态方程的轉換是不唯一的，而狀态方程到傳遞函數的轉換是唯一的。
第4章 線性控制系統的數學模型 單元作業
1、利用matlab求出該系統模型的傳遞函數。
2、用pade() 和 paderm() 對模型
求取近似模型(要求matlab代碼與運作結果截圖)
第5章 線性系統的計算機輔助分析
05-01 穩定性分析随堂測驗
1、在MATLAB控制系統工具箱中，求取一個線性定常系統特征根需要用到()函數
A、pole(G)
B、eig(G)
C、zero(G)
D、isstable(G)
2、判斷控制系統内部穩定性，采用()函數
A、intstable
B、isstable
C、eig
D、pzmap
3、當所有特征根都在機關圓内時，離散控制系統穩定。
05-02 線性系統性能分析随堂測驗
1、已知系統矩陣G和轉換矩陣T，使用()函數進行系統的相似性變換。
A、fliplr
B、rank
C、ss2ss
D、ctrb
2、如何判定系統的可控性？
A、構造可控性判定矩陣 Tc=ctrb(A,B)
B、進行ss2ss變換
C、求秩，判定 rank(Tc)
D、求系統特征根
05-03 狀态空間解析解随堂測驗
1、已知系統的狀态空間方程，狀态變量初始值和系統的輸入信号，可以通過直接積分法求得狀态方程的解析解。
2、基于狀态增廣的解析解方法可以使用MATLAB函數()。
05-04 傳遞函數解析解随堂測驗
1、二階系統的階躍響應名額有()。
A、超調量
B、初始條件
C、上升時間
D、調節時間
2、基于Laplace變換的方法求解,通過輸入信号的 Laplace 變換 U(s)和傳遞函數 G(s)，可以求得輸出信号的 Laplace 變換 Y(s)，再調用MATLAB的 ilaplace() 即可求出系統的解析解。
3、MATLAB輸出信号求z反變換時需要調用函數為()。
4、階躍輸入信号的 z 變換為()。
05-05 線性系統時域響應(上)随堂測驗
1、MATLAB系統的脈沖響應函數為 impulse( )。
2、斜坡響應等效于 G(s)/s 的階躍響應或 G(s)/s 2 的脈沖響應。
3、在MATLAB下，系統的階躍響應曲線繪制函數為()。
05-06 線性系統時域響應(下)随堂測驗
1、對于複雜的輸入信号U，可以使用任意輸入系統的時域響應函數impulse。
2、非零初始條件下求系統的時域響應可以采用疊加法，零初始條件問題用 lsim 求解，非零初始條件、零輸入系統的采用()函數。
05-07 根軌迹分析(上)随堂測驗
1、rlocus函數可以用于單變量系統分析,可以用于含有時間延遲單變量的連續系統。
2、繪制根軌迹曲線的常用的MATLAB函數為()。
05-08 根軌迹分析(下)随堂測驗
1、正回報系統的特征方程與跟軌迹繪制函數為()。
A、1+KG(s)=0;rlocus(G)
B、1-KG(s)=0;rlocus(-G)
C、1+KG(s)=0;rlocus(-G)
D、1-KG(s)=0;rlocus(G)
2、對于延遲系統，如果隻求臨界增益，則可以考慮使用()近似方法。
05-09 頻域分析(上)随堂測驗
1、對于離散化模型的頻域分析，可以用到的頻域響應曲線有()。
A、Bode
B、根軌迹
C、Nichols
D、Nyquist
2、進行單變量系統的頻域分析時，Nyquist 圖表示的是 G(j w)複數增益的實部與虛部之間的關系曲線，無對應頻率資訊。
05-10 頻域分析(下)随堂測驗
1、系統的幅值裕度指的是Nyquist 圖中系統的Nyquist曲線與實軸的交點到虛軸的距離。
2、Nyquist 定理：如果開環模型含有 m 個不穩定極點，則機關負回報下單變量閉環系統穩定的充要條件是開環系統的 Nyquist 圖逆時針圍繞()點m 周。
3、使用MATLAB 求解方法求系統的幅值裕度和相位裕度的函數為()。
05-11 多變量系統頻域分析(上)随堂測驗
1、對于多變量系統模型，要對它進行頻域分析，需要通過()函數求出系統的傳遞函數矩陣模型。
第5章 線性系統的計算機輔助分析 單元測試
1、若已知機關負回報系統的開環傳函G(s)，若想要利用matlab直接判定系統穩定性，可用函數為()
A、eig
B、abs
C、isstable
D、pzmap
2、利用matlab判定系統穩定性時，圖解判定法利用的函數是()。
A、eig
B、abs
C、isstable
D、pzmap
3、在matlab中，以下函數中可用于構造可觀性判定矩陣的函數是()。
A、ctrb
B、obsv
C、norm
D、rank
4、在matlab中，以下函數中可用于構造可觀性判定矩陣的函數是()。
A、ctrb
B、obsv
C、norm
D、rank
5、狀态方程的解析解，在利用增廣狀态的方法求解時，在以下函數中需要用到的是()。
A、s_augment
B、ctrb
C、obsv
D、pzmap
6、以下名額中不屬于二階系統階躍響應名額的是()。
A、超調量
B、上升時間
C、調節時間
D、給定量
7、線性系統階躍響應曲線的繪制函數是()。
A、laplace
B、ztrans
C、step
D、impulse
8、線性系統脈沖響應曲線的繪制函數是()。
A、impulse
B、step
C、laplace
D、obsv
9、Nyquist圖的繪制，可以利用matlab中的( )函數。
A、nyquist
B、bode
C、margin
D、rlocus
10、以下matlab函數中，可用于幅值裕度和相位裕度的計算的是( )。
A、rlocus
B、margin
C、nyquist
D、bode
11、若系統内部信号過大，可能會對系統造成硬體破壞，是以我們有時需要考慮系統的内部穩定性。
12、對任意的初始時刻
，如果狀态空間中任一狀态
可以從初始狀态
處，由有界的輸入信号
的驅動下，在有限時間
内能夠達到任意預先制定的狀态
，則稱此狀态是可控的。
13、對任意的初始時刻
，如果狀态空間中任一狀态
在任意有限時刻
的狀态
，可以由輸出信号在這一時間區間内的值精确地确定出來，則稱此狀态是可觀測的。
14、狀态方程的解析解利用int與expm等函數無法直接求解。
15、在已知連續系統傳函的情況下，可利用matlab中的laplace和ilaplace函數求系統的解析解。
16、rlocus函數可以用于單變量不含有時間延遲的連續系統的分析。
17、如果開環模型含有m個不穩定極點，則機關負回報下單變量閉環系統穩定的充要條件是開環系統的Nyquist圖逆時針圍繞(-1，j0)點m圈。
18、多變量系統的現代頻域分析有逆Nyquist陣列方法、特征軌迹法等。
19、MFD工具箱可用于多變量系統的頻域分析與設計。
20、離散系統在給定連離散系統狀态方程時，若所有特征根都在機關圓外，則系統穩定。
第5章 線性系統的計算機輔助分析 單元作業
1、
2、
第6章 非線性系統的模組化與仿真
第6章 非線性系統的模組化與仿真 單元測試
1、()是動态連續系統的重要表現形式
A、微分方程
B、狀态空間表達式
C、脈沖傳遞函數
D、轉移矩陣
2、用Simulink畫出微分方程，關鍵信号構造——利用()搭建
A、微分調節器
B、積分器
C、零階保持器
D、PID控制器
3、在Simulink中積分子產品是()
A、Derivative
B、Integrator
C、State-Space
D、Transfer Fcn
4、在對輸入信号為機關脈沖信号的系統模組化時，Simulink 内并沒有提供機關脈沖信号的子產品，則可以用( )子產品來代替。
A、斜坡
B、階躍
C、加速度
D、限幅
5、單值非線性靜态子產品可以由( )查表子產品構造出來。
A、一維
B、二維
C、三維
D、四維
6、對于非線性系統的線性化，MATLAB 中提供了Simulink 模型的工作點求取的實用函數是什麼( )
A、trim
B、plot
C、sim
D、yout
7、在Simulink中建立子系統，首先要給子系統設定輸入輸出端，則子系統的輸出端out在哪個子產品組中找到( )
A、Sources
B、Sinks
C、Continuous
D、Discrete
8、在Simulink出現之前，MATLAB仿真功能弱，具體的表現為：()
A、需要借助ACSL等仿真語言進行仿真
B、接口不好，需要資料檔案互動
C、描述系統采用語言描述，缺乏框圖支援，易錯
D、軟體當時計算功能不夠強大，不能為仿真提供有效助力。
9、在Simulink中，介紹了一些常用的子產品()
A、輸入子產品
B、輸出子產品
C、線性連續子產品、線性離散子產品
D、非線性子產品
10、下列選項屬于Simulink的模組化與仿真步驟中的使用技巧有()
A、信号顯示
B、子產品連接配接
C、自動翻轉
D、信号互動
11、在Simulink中計算機控制系統仿真所需子產品()
A、連續傳遞函數
B、離散傳遞函數
C、積分器
D、零階保持器
12、在随機系統仿真中，下列采用的激勵方式正确的有()
A、采用随機數子產品激勵
B、
C、采用Ornstein-Uhlenbeck 子產品進行激勵
D、采用Band Ltd White Noise子產品進行激勵
13、利用MATLAB将多值非線性拆分成單值分支時需要用到的子產品有哪些()
A、Memory子產品
B、一維表格子產品
C、比較子產品
D、開關子產品
14、在MATLAB中，除了linearize子產品，下列哪幾個子產品也可以用于非線性系統的線性化()
A、trim
B、linearize
C、linmod2
D、dlinmod
15、利用MATLAB建構PID控制器的子系統子產品時，除了需要輸入輸出子產品，還需要哪些子產品()
A、積分器子產品
B、微分器子產品
C、加法器子產品
D、比例子產品
16、Simulink模組化的步驟分别是：先打開空白模型視窗，再找出所需子產品并複制到視窗 ，然後修改參數，最後連線，構造整個模型，使用技巧
17、對複雜線性系統模型，盡量采用新版的LTI子產品 ()
18、在計算機控制系統仿真中，Simulink仿真時把離散系統與連續系統之間的零階保持器去掉，整個系統仍舊能正常工作。()
19、在Simulink中，周期輸入信号不可以用輸入子產品組中的Repeating Sequence 子產品來實作。
20、任意的靜态非線性特性均可以由Simulink 搭建出來()
21、MATLAB中，Simulink 模型線性化的linmod( ) 和linmod2 ( ) 函數都能夠處理延遲環節的Pad´e 近似()
22、在建立子系統時，如果沒有指定輸入和輸出端口，則Simulink 會自動将流入選擇區域的信号依次設定為輸入信号，将流出的信号設定成輸出信号。()
23、為了解決随機數子產品去激勵連續模型存在的強度不足問題，可以采用利用 Band Ltd White Noise代替随機數子產品作為激勵信号的方法。()
24、利用MATLAB對單值非線性環節進行仿真時，對于單值非線性環節曲線上出現一段垂直于x軸(即一個x值對應多個y值)的情況，在仿真時需要對此處對應的x值進行偏移處理。()
25、可以利用MATLAB中的zpk子產品來求取非線性系統的平衡點。
26、子系統的主要局限性在于由于子系統的内部參數固定，導緻其不可重用。
第6章 非線性系統的模組化與仿真 單元作業
1、對下面系統進行仿真
2、非線性系統如下圖所示
(1)建立此非線性系統的Simulink框圖 (2)繪制在機關階躍輸入下的系統的輸出曲線和誤差曲線 (3)判斷系統是否穩定
第7章 控制器設計的經典方法
07-01 超前滞後校正器設計随堂測驗
1、如何實作伺服系統響應的快速性？
A、提高剪切頻率的值
B、選擇合适的相位裕度
C、引入積分器
D、引入微分器
2、超前滞後校正器設計函數leadlagc需要被控對象的下列哪些參數？
A、剪切頻率
B、超調量
C、上升時間
D、相位裕度
3、利用函數leadlagc 函數設計出的控制器，應該檢驗是否能夠達到預期名額。
第7章 控制器設計的經典方法 單元測試
1、極點配置算法中，能處理多變量系統的是什麼函數？
A、acker()函數
B、palce()函數
C、bass-pp()函數
D、leaglagc()函數
2、基于觀測器的控制器需要什麼函數？
A、obsvf()函數
B、reg()函數
C、simbosv()函數
D、acker()函數
3、下列那個函數不屬于極點配置函數？
A、bass-pp()函數
B、acker()函數
C、lqr()函數
D、palce()函數
4、在最優控制器設計中，下列指個标可以通過範數計算，不依賴于仿真？
A、ISE名額
B、ITAE名額
C、ISE和ITAE均可
D、ISE和ITAE均不可
5、關于基于Simulink的最優控制器設計的步驟，順序正确的是 将需要設計的控制系統模型用Simulink繪制出來，并将決策變量用變量表示 在Simulink模型中定義目标函數 用MATLAB寫出目标函數檔案，将Simulink中的控制器變量與目标函數建立起來聯系 調用最優化問題求解程式設計控制器
A、1234
B、2134
C、2314
D、1324
6、将Simulink中的控制器變量與目标函數建立起來聯系要使用哪個函數？
A、assignin
B、fminsearch
C、fminunc
D、fmincon
7、關于OCD(最優控制器設計界面)，下列說法錯誤的是
A、需要用Simulink畫出控制系統
B、可以指定決策變量的上下限
C、可以選擇不同的優化算法
D、不能解決非線性系統問題
8、超前滞後校正器設計函數leadlagc()需要被控對象的下列哪些參數？
A、剪切頻率
B、超調量
C、上升時間
D、相位裕度
9、設計狀态觀測器需要哪些參數？
A、期望極點
B、原始狀态方程模型
C、輸出方程
D、控制信号
10、用INA方法進行多變量系統頻域設計，下列說法正确的是
A、構造預補償矩陣Kp(s)的目的是為了使G(s)Kp(s)為對角占優矩陣
B、能夠實作多變量回報系統的完全解耦
C、選取預補償矩陣Kp(s)可以用試湊方法，如取
D、求取預補償矩陣Kp(s)可以采用僞對角化的方法
11、MFD工具箱給出了實作參數最優化的fedmunds()函數，該函數的調用格式為N = fedmunds(w,H,Ht,N0,D) ，對于各個參數，下列說法正确的是
A、w為標明的頻率向量
B、H對應受控對象的頻域響應資料，Ht對應目标系統的頻域響應資料
C、Ht對應受控對象的頻域響應資料，H對應目标系統的頻域響應資料
D、N0和D為控制器分子和分母多項式的表示形式
12、實作伺服控制系統的快速響應需要提高剪切頻率的值
13、Riccati微分方程可以通過matlab求解
14、在狀态回報控制結構中，如果系統完全可控，則可以将閉環模型(A-BK)極點配置到任意指定位置
15、伺服控制系統中如果有非線性，仍然可以沿用傳統設計方法來設計控制器
16、從理論上說，隻要能畫出來誤差目标函數，可以指定決策變量的問題就可以用OCD程式界面直接求解。
17、逆Nyquist陣列設計方法對原系統的傳遞函數矩陣沒有要求。
18、僞對角化不但可以基于某一頻率，還可以考慮對某個頻率段進行權重來實作。
19、采用标準傳遞函數的形式來構造期望的多項式模型以實作狀态回報的極點配置解耦，這樣的解耦系統能将多變量系統解耦成積分器型的對角傳遞函數矩陣。
20、系統在狀态回報
下實作解耦控制的充要條件是矩陣
非奇異。(其中
是定義的階次，使得
，
為
的第
行。
第7章 控制器設計的經典方法 單元作業
1、對于給定的對象模型
請設計出一個狀态回報向量k,使得閉環系統的極點配置到(-2，-2，-1，-1)。另外，如果想将系統的所有極點均配置到-2，這樣配置是否可行？請解釋原因。
2、對如下系統模型應用狀态回報實作解耦控制
(1)不考慮極點配置，将其解耦成對角積分器模型(10分) (2)實作其極點配置狀态回報解耦(10分)
第8章 PID控制器設計方法
第8章 PID控制器設計方法 單元測試
1、Ziegler-Nichols類方法的局限性有：
A、智能用于FOPDT受控對象模型
B、Ziegler-Nichols類方法設計的控制器魯棒性較差
C、Ziegler-Nichols類方法難以高效地使用計算機計算
D、需要任意受控對象的PID控制器設計程式
2、MATLAB提供的控制器參數設計函數适用于哪種控制器模型？
A、線性模型
B、非線性模型
C、非時變模型
D、時變模型
3、引入積分分離式PID控制器的好處有哪些？
A、完全消除I參數對計算機較多的計算量，加快控制器設計效率
B、可以減少系統的超調量，優化控制器模型
C、在誤差較大時可以消除I參數的滞後影響，快速減少誤差
D、在誤差較小時消除靜态誤差
4、求出系統的k、L、T參數可以使用哪種方法？
A、估算法
B、讀圖法
C、最優降階法
D、最小二乘參數識别法
5、控制系統PID參數的選取可以完全按照Ziegler-Nichols經驗公式。
6、使用Ziegler-Nichols經驗公式設計PID參數時，需使用ziegler函數。
7、MATLAB中pidtune函數的第二個字元串參數代表設計對象的控制器類型。
8、我們引用OptimPID這種 PID控制器設計是因為原有的PID設計方法計算時間過長，工作效率慢。
9、帶有飽和非線性的系統不能使用OptimPID進行控制器設計。
10、時變系統使用OptimPID進行控制器設計的效果不如Ziegler-Nichols經驗公式等經典方法。
11、OptimPID這種 PID控制器設計可以使用Simulink描述受控對象。
12、OptimPID控制器設計方法隻需要開發者提供G這個變量即可設計出最優的PID控制器參數。
13、使用OptimPID控制器設計界面時需要開發者制定控制器的類型。
14、OptimPID控制器設計界面引入了驅動飽和的參數。
15、積分分離式PID控制器就是I參數始終為0的控制器。
16、可以引入增量計算積分量來減少計算量，提高計算機的模型的計算效率。
17、可以使用pid和pidstd函數将PID控制器參數直接輸入計算機。
18、在MATLAB中可以使用getfopdt函數求解近似模型的k、L、T參數。
19、可以使用pidtune函數初步設計不穩定受控對象的PID控制器。
20、使用ATLAB提供的控制器參數設計函數設計的控制器模型參數不用經過後期調整。
第8章 PID控制器設計方法 單元作業
1、假設受控對象為
那麼使用OptimePID界面設計時，如何對此模型進行參數輸入？
2、對于複雜受控對象
如何使用pidtune函數設計其相應的pi、pid控制器？
《控制系統仿真與CAD》課程期末考試
“控制系統仿真與CAD”期末考試
1、
A、
B、
C、
D、
2、
A、
B、
C、
D、
3、
A、x^2 - 6*x + 5
B、
C、
D、
4、
A、
B、
C、
D、
5、
A、
B、
C、
D、
6、
A、
B、
C、
D、
7、
A、
B、
C、
D、
8、
A、
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《控制系統仿真與CAD》課程期末考試
1、繪制紅色的正弦曲線(實線)和藍色的餘弦曲線(虛線)，X軸是時間軸，用“time”标注，範圍是(0，2p)；Y軸是幅值軸，用“amp”标注，範圍是(-1，1)；圖形标題用“正弦和餘弦曲線”說明，并顯示網格。
2、分析下面的函數主要完成什麼功能？并給出factor(10)的值。 function f=factor(n) if n<=1 f=1; else f=factor(n-1)*n; end
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