第1章 控制系统仿真与CAD概述
第1章 控制系统仿真与CAD概述 单元测试
1、
A、
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第1章 控制系统仿真与CAD概述 单元作业
1、
第2章 MATLAB语言程序设计基础
第2章 MATLAB语言程序设计基础 单元测试
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第2章 MATLAB语言程序设计基础 单元作业
1、
2、
第3章 科学运算问题MATLAB求解
第3章 科学运算问题MATLAB求解 单元测试
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第3章 科学运算问题MATLAB求解 单元作业
1、
2、
第4章 线性控制系统的数学模型
第4章 线性控制系统的数学模型 单元测试
1、有一典型计算机控制系统
，
，
统一为离散模型则为：
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、对于如图系统，最好使用以下哪种方式进行matlab计算
A、利用节点移动的等效变换进行化简
B、Mason增益公式
C、使用连接矩阵化简
D、复杂系统手工画图解决
3、课件例4-37中，如果要通过arx函数生成系统纯滞后为2，分子2阶，分母4阶，应选择什么阶次组合？
A、[4 2 2]
B、[3 4 2]
C、[3 2 4]
D、[4 3 2]
4、控制系统仿真中常见的LTI系统代表：
A、线性时变系统
B、非线性定常系统
C、非线性时变系统
D、线性时不变系统
5、对离散模型连续化，可以采用如下哪个指令：
A、G1=d2c(G,0.1)
B、G1=c2d(G,0.1)
C、G1=c2d(G)
D、G1=d2c(G)
6、对控制系统的状态方程进行最小实现，可采用如下哪种命令：
A、minreal
B、sminreal
C、balreal
D、modred
7、鲁棒工具箱中的降阶函数有
A、Modred
B、schmr
C、ohklmr
D、balred
8、自动控制系统按照系统的数学描述划分可分为：
A、线性系统
B、连续系统
C、随动控制系统
D、非线性系统
9、MATLAB中线性系统的模型表示方法有：
A、传递函数模型
B、微分方程模型
C、状态方程模型
D、零极点模型
10、连续系统离散化方法除零阶保持器外，还有哪种？
A、Tustin变换
B、一阶保持器
C、单变量系统零极点不变
D、脉冲响应不变准则
11、
已知G1、G2为多变量系统，则串联传函即为：
12、pade模型可以保持原系统的稳定性
13、对于[n,d] = pade(τ,k)和G1 = pade(G,n) 这两种pade近似的调用格式，其分子分母阶次总是相等的。
14、系统辨识应使用正弦信号激励。
15、arx仅适用于单变量系统辨识
16、线性系统可分为连续系统、离散系统、混合系统。
17、在最新版MATLAB中不需要定义Laplace变换算子就可以输入复杂混合运算的传递函数模型。
18、
19、在描述物理不可实现系统和严格正则系统的逆系统时，需要引入描述符系统。
20、用MATLAB输入离散模型时，也可以对差分方程进行Laplace变换将其转化为代数方程。
21、传递函数到状态方程的转换是不唯一的，而状态方程到传递函数的转换是唯一的。
第4章 线性控制系统的数学模型 单元作业
1、利用matlab求出该系统模型的传递函数。
2、用pade() 和 paderm() 对模型
求取近似模型(要求matlab代码与运行结果截图)
第5章 线性系统的计算机辅助分析
05-01 稳定性分析随堂测验
1、在MATLAB控制系统工具箱中，求取一个线性定常系统特征根需要用到()函数
A、pole(G)
B、eig(G)
C、zero(G)
D、isstable(G)
2、判断控制系统内部稳定性，采用()函数
A、intstable
B、isstable
C、eig
D、pzmap
3、当所有特征根都在单位圆内时，离散控制系统稳定。
05-02 线性系统性能分析随堂测验
1、已知系统矩阵G和转换矩阵T，使用()函数进行系统的相似性变换。
A、fliplr
B、rank
C、ss2ss
D、ctrb
2、如何判定系统的可控性？
A、构造可控性判定矩阵 Tc=ctrb(A,B)
B、进行ss2ss变换
C、求秩，判定 rank(Tc)
D、求系统特征根
05-03 状态空间解析解随堂测验
1、已知系统的状态空间方程，状态变量初始值和系统的输入信号，可以通过直接积分法求得状态方程的解析解。
2、基于状态增广的解析解方法可以使用MATLAB函数()。
05-04 传递函数解析解随堂测验
1、二阶系统的阶跃响应指标有()。
A、超调量
B、初始条件
C、上升时间
D、调节时间
2、基于Laplace变换的方法求解,通过输入信号的 Laplace 变换 U(s)和传递函数 G(s)，可以求得输出信号的 Laplace 变换 Y(s)，再调用MATLAB的 ilaplace() 即可求出系统的解析解。
3、MATLAB输出信号求z反变换时需要调用函数为()。
4、阶跃输入信号的 z 变换为()。
05-05 线性系统时域响应(上)随堂测验
1、MATLAB系统的脉冲响应函数为 impulse( )。
2、斜坡响应等效于 G(s)/s 的阶跃响应或 G(s)/s 2 的脉冲响应。
3、在MATLAB下，系统的阶跃响应曲线绘制函数为()。
05-06 线性系统时域响应(下)随堂测验
1、对于复杂的输入信号U，可以使用任意输入系统的时域响应函数impulse。
2、非零初始条件下求系统的时域响应可以采用叠加法，零初始条件问题用 lsim 求解，非零初始条件、零输入系统的采用()函数。
05-07 根轨迹分析(上)随堂测验
1、rlocus函数可以用于单变量系统分析,可以用于含有时间延迟单变量的连续系统。
2、绘制根轨迹曲线的常用的MATLAB函数为()。
05-08 根轨迹分析(下)随堂测验
1、正反馈系统的特征方程与跟轨迹绘制函数为()。
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、对于延迟系统，如果只求临界增益，则可以考虑使用()近似方法。
05-09 频域分析(上)随堂测验
1、对于离散化模型的频域分析，可以用到的频域响应曲线有()。
A、Bode
B、根轨迹
C、Nichols
D、Nyquist
2、进行单变量系统的频域分析时，Nyquist 图表示的是 G(j w)复数增益的实部与虚部之间的关系曲线，无对应频率信息。
05-10 频域分析(下)随堂测验
1、系统的幅值裕度指的是Nyquist 图中系统的Nyquist曲线与实轴的交点到虚轴的距离。
2、Nyquist 定理：如果开环模型含有 m 个不稳定极点，则单位负反馈下单变量闭环系统稳定的充要条件是开环系统的 Nyquist 图逆时针围绕()点m 周。
3、使用MATLAB 求解方法求系统的幅值裕度和相位裕度的函数为()。
05-11 多变量系统频域分析(上)随堂测验
1、对于多变量系统模型，要对它进行频域分析，需要通过()函数求出系统的传递函数矩阵模型。
第5章 线性系统的计算机辅助分析 单元测试
1、若已知单位负反馈系统的开环传函G(s)，若想要利用matlab直接判定系统稳定性，可用函数为()
A、eig
B、abs
C、isstable
D、pzmap
2、利用matlab判定系统稳定性时，图解判定法利用的函数是()。
A、eig
B、abs
C、isstable
D、pzmap
3、在matlab中，以下函数中可用于构造可观性判定矩阵的函数是()。
A、ctrb
B、obsv
C、norm
D、rank
4、在matlab中，以下函数中可用于构造可观性判定矩阵的函数是()。
A、ctrb
B、obsv
C、norm
D、rank
5、状态方程的解析解，在利用增广状态的方法求解时，在以下函数中需要用到的是()。
A、s_augment
B、ctrb
C、obsv
D、pzmap
6、以下指标中不属于二阶系统阶跃响应指标的是()。
A、超调量
B、上升时间
C、调节时间
D、给定量
7、线性系统阶跃响应曲线的绘制函数是()。
A、laplace
B、ztrans
C、step
D、impulse
8、线性系统脉冲响应曲线的绘制函数是()。
A、impulse
B、step
C、laplace
D、obsv
9、Nyquist图的绘制，可以利用matlab中的( )函数。
A、nyquist
B、bode
C、margin
D、rlocus
10、以下matlab函数中，可用于幅值裕度和相位裕度的计算的是( )。
A、rlocus
B、margin
C、nyquist
D、bode
11、若系统内部信号过大，可能会对系统造成硬件破坏，所以我们有时需要考虑系统的内部稳定性。
12、对任意的初始时刻
，如果状态空间中任一状态
可以从初始状态
处，由有界的输入信号
的驱动下，在有限时间
内能够达到任意预先制定的状态
，则称此状态是可控的。
13、对任意的初始时刻
，如果状态空间中任一状态
在任意有限时刻
的状态
，可以由输出信号在这一时间区间内的值精确地确定出来，则称此状态是可观测的。
14、状态方程的解析解利用int与expm等函数无法直接求解。
15、在已知连续系统传函的情况下，可利用matlab中的laplace和ilaplace函数求系统的解析解。
16、rlocus函数可以用于单变量不含有时间延迟的连续系统的分析。
17、如果开环模型含有m个不稳定极点，则单位负反馈下单变量闭环系统稳定的充要条件是开环系统的Nyquist图逆时针围绕(-1，j0)点m圈。
18、多变量系统的现代频域分析有逆Nyquist阵列方法、特征轨迹法等。
19、MFD工具箱可用于多变量系统的频域分析与设计。
20、离散系统在给定连离散系统状态方程时，若所有特征根都在单位圆外，则系统稳定。
第5章 线性系统的计算机辅助分析 单元作业
1、
2、
第6章 非线性系统的建模与仿真
第6章 非线性系统的建模与仿真 单元测试
1、()是动态连续系统的重要表现形式
A、微分方程
B、状态空间表达式
C、脉冲传递函数
D、转移矩阵
2、用Simulink画出微分方程，关键信号构造——利用()搭建
A、微分调节器
B、积分器
C、零阶保持器
D、PID控制器
3、在Simulink中积分模块是()
A、Derivative
B、Integrator
C、State-Space
D、Transfer Fcn
4、在对输入信号为单位脉冲信号的系统建模时，Simulink 内并没有提供单位脉冲信号的模块，则可以用( )模块来代替。
A、斜坡
B、阶跃
C、加速度
D、限幅
5、单值非线性静态模块可以由( )查表模块构造出来。
A、一维
B、二维
C、三维
D、四维
6、对于非线性系统的线性化，MATLAB 中提供了Simulink 模型的工作点求取的实用函数是什么( )
A、trim
B、plot
C、sim
D、yout
7、在Simulink中建立子系统，首先要给子系统设置输入输出端，则子系统的输出端out在哪个模块组中找到( )
A、Sources
B、Sinks
C、Continuous
D、Discrete
8、在Simulink出现之前，MATLAB仿真功能弱，具体的表现为：()
A、需要借助ACSL等仿真语言进行仿真
B、接口不好，需要数据文件交互
C、描述系统采用语言描述，缺乏框图支持，易错
D、软件当时计算功能不够强大，不能为仿真提供有效助力。
9、在Simulink中，介绍了一些常用的模块()
A、输入模块
B、输出模块
C、线性连续模块、线性离散模块
D、非线性模块
10、下列选项属于Simulink的建模与仿真步骤中的使用技巧有()
A、信号显示
B、模块连接
C、自动翻转
D、信号交互
11、在Simulink中计算机控制系统仿真所需模块()
A、连续传递函数
B、离散传递函数
C、积分器
D、零阶保持器
12、在随机系统仿真中，下列采用的激励方式正确的有()
A、采用随机数模块激励
B、
C、采用Ornstein-Uhlenbeck 模块进行激励
D、采用Band Ltd White Noise模块进行激励
13、利用MATLAB将多值非线性拆分成单值分支时需要用到的模块有哪些()
A、Memory模块
B、一维表格模块
C、比较模块
D、开关模块
14、在MATLAB中，除了linearize模块，下列哪几个模块也可以用于非线性系统的线性化()
A、trim
B、linearize
C、linmod2
D、dlinmod
15、利用MATLAB构建PID控制器的子系统模块时，除了需要输入输出模块，还需要哪些模块()
A、积分器模块
B、微分器模块
C、加法器模块
D、比例模块
16、Simulink建模的步骤分别是：先打开空白模型窗口，再找出所需模块并复制到窗口 ，然后修改参数，最后连线，构造整个模型，使用技巧
17、对复杂线性系统模型，尽量采用新版的LTI模块 ()
18、在计算机控制系统仿真中，Simulink仿真时把离散系统与连续系统之间的零阶保持器去掉，整个系统仍旧能正常工作。()
19、在Simulink中，周期输入信号不可以用输入模块组中的Repeating Sequence 模块来实现。
20、任意的静态非线性特性均可以由Simulink 搭建出来()
21、MATLAB中，Simulink 模型线性化的linmod( ) 和linmod2 ( ) 函数都能够处理延迟环节的Pad´e 近似()
22、在建立子系统时，如果没有指定输入和输出端口，则Simulink 会自动将流入选择区域的信号依次设置为输入信号，将流出的信号设置成输出信号。()
23、为了解决随机数模块去激励连续模型存在的强度不足问题，可以采用利用 Band Ltd White Noise代替随机数模块作为激励信号的方法。()
24、利用MATLAB对单值非线性环节进行仿真时，对于单值非线性环节曲线上出现一段垂直于x轴(即一个x值对应多个y值)的情况，在仿真时需要对此处对应的x值进行偏移处理。()
25、可以利用MATLAB中的zpk模块来求取非线性系统的平衡点。
26、子系统的主要局限性在于由于子系统的内部参数固定，导致其不可重用。
第6章 非线性系统的建模与仿真 单元作业
1、对下面系统进行仿真
2、非线性系统如下图所示
(1)建立此非线性系统的Simulink框图 (2)绘制在单位阶跃输入下的系统的输出曲线和误差曲线 (3)判断系统是否稳定
第7章 控制器设计的经典方法
07-01 超前滞后校正器设计随堂测验
1、如何实现伺服系统响应的快速性？
A、提高剪切频率的值
B、选择合适的相位裕度
C、引入积分器
D、引入微分器
2、超前滞后校正器设计函数leadlagc需要被控对象的下列哪些参数？
A、剪切频率
B、超调量
C、上升时间
D、相位裕度
3、利用函数leadlagc 函数设计出的控制器，应该检验是否能够达到预期指标。
第7章 控制器设计的经典方法 单元测试
1、极点配置算法中，能处理多变量系统的是什么函数？
A、acker()函数
B、palce()函数
C、bass-pp()函数
D、leaglagc()函数
2、基于观测器的控制器需要什么函数？
A、obsvf()函数
B、reg()函数
C、simbosv()函数
D、acker()函数
3、下列那个函数不属于极点配置函数？
A、bass-pp()函数
B、acker()函数
C、lqr()函数
D、palce()函数
4、在最优控制器设计中，下列指个标可以通过范数计算，不依赖于仿真？
A、ISE指标
B、ITAE指标
C、ISE和ITAE均可
D、ISE和ITAE均不可
5、关于基于Simulink的最优控制器设计的步骤，顺序正确的是 将需要设计的控制系统模型用Simulink绘制出来，并将决策变量用变量表示 在Simulink模型中定义目标函数 用MATLAB写出目标函数文件，将Simulink中的控制器变量与目标函数建立起来联系 调用最优化问题求解程序设计控制器
A、1234
B、2134
C、2314
D、1324
6、将Simulink中的控制器变量与目标函数建立起来联系要使用哪个函数？
A、assignin
B、fminsearch
C、fminunc
D、fmincon
7、关于OCD(最优控制器设计界面)，下列说法错误的是
A、需要用Simulink画出控制系统
B、可以指定决策变量的上下限
C、可以选择不同的优化算法
D、不能解决非线性系统问题
8、超前滞后校正器设计函数leadlagc()需要被控对象的下列哪些参数？
A、剪切频率
B、超调量
C、上升时间
D、相位裕度
9、设计状态观测器需要哪些参数？
A、期望极点
B、原始状态方程模型
C、输出方程
D、控制信号
10、用INA方法进行多变量系统频域设计，下列说法正确的是
A、构造预补偿矩阵Kp(s)的目的是为了使G(s)Kp(s)为对角占优矩阵
B、能够实现多变量反馈系统的完全解耦
C、选取预补偿矩阵Kp(s)可以用试凑方法，如取
D、求取预补偿矩阵Kp(s)可以采用伪对角化的方法
11、MFD工具箱给出了实现参数最优化的fedmunds()函数，该函数的调用格式为N = fedmunds(w,H,Ht,N0,D) ，对于各个参数，下列说法正确的是
A、w为选定的频率向量
B、H对应受控对象的频域响应数据，Ht对应目标系统的频域响应数据
C、Ht对应受控对象的频域响应数据，H对应目标系统的频域响应数据
D、N0和D为控制器分子和分母多项式的表示形式
12、实现伺服控制系统的快速响应需要提高剪切频率的值
13、Riccati微分方程可以通过matlab求解
14、在状态反馈控制结构中，如果系统完全可控，则可以将闭环模型(A-BK)极点配置到任意指定位置
15、伺服控制系统中如果有非线性，仍然可以沿用传统设计方法来设计控制器
16、从理论上说，只要能画出来误差目标函数，可以指定决策变量的问题就可以用OCD程序界面直接求解。
17、逆Nyquist阵列设计方法对原系统的传递函数矩阵没有要求。
18、伪对角化不但可以基于某一频率，还可以考虑对某个频率段进行加权来实现。
19、采用标准传递函数的形式来构造期望的多项式模型以实现状态反馈的极点配置解耦，这样的解耦系统能将多变量系统解耦成积分器型的对角传递函数矩阵。
20、系统在状态反馈
下实现解耦控制的充要条件是矩阵
非奇异。(其中
是定义的阶次，使得
，
为
的第
行。
第7章 控制器设计的经典方法 单元作业
1、对于给定的对象模型
请设计出一个状态反馈向量k,使得闭环系统的极点配置到(-2，-2，-1，-1)。另外，如果想将系统的所有极点均配置到-2，这样配置是否可行？请解释原因。
2、对如下系统模型应用状态反馈实现解耦控制
(1)不考虑极点配置，将其解耦成对角积分器模型(10分) (2)实现其极点配置状态反馈解耦(10分)
第8章 PID控制器设计方法
第8章 PID控制器设计方法 单元测试
1、Ziegler-Nichols类方法的局限性有：
A、智能用于FOPDT受控对象模型
B、Ziegler-Nichols类方法设计的控制器鲁棒性较差
C、Ziegler-Nichols类方法难以高效地使用计算机计算
D、需要任意受控对象的PID控制器设计程序
2、MATLAB提供的控制器参数设计函数适用于哪种控制器模型？
A、线性模型
B、非线性模型
C、非时变模型
D、时变模型
3、引入积分分离式PID控制器的好处有哪些？
A、完全消除I参数对计算机较多的计算量，加快控制器设计效率
B、可以减少系统的超调量，优化控制器模型
C、在误差较大时可以消除I参数的滞后影响，快速减少误差
D、在误差较小时消除静态误差
4、求出系统的k、L、T参数可以使用哪种方法？
A、估算法
B、读图法
C、最优降阶法
D、最小二乘参数识别法
5、控制系统PID参数的选取可以完全按照Ziegler-Nichols经验公式。
6、使用Ziegler-Nichols经验公式设计PID参数时，需使用ziegler函数。
7、MATLAB中pidtune函数的第二个字符串参数代表设计对象的控制器类型。
8、我们引用OptimPID这种 PID控制器设计是因为原有的PID设计方法计算时间过长，工作效率慢。
9、带有饱和非线性的系统不能使用OptimPID进行控制器设计。
10、时变系统使用OptimPID进行控制器设计的效果不如Ziegler-Nichols经验公式等经典方法。
11、OptimPID这种 PID控制器设计可以使用Simulink描述受控对象。
12、OptimPID控制器设计方法只需要开发者提供G这个变量即可设计出最优的PID控制器参数。
13、使用OptimPID控制器设计界面时需要开发者制定控制器的类型。
14、OptimPID控制器设计界面引入了驱动饱和的参数。
15、积分分离式PID控制器就是I参数始终为0的控制器。
16、可以引入增量计算积分量来减少计算量，提高计算机的模型的计算效率。
17、可以使用pid和pidstd函数将PID控制器参数直接输入计算机。
18、在MATLAB中可以使用getfopdt函数求解近似模型的k、L、T参数。
19、可以使用pidtune函数初步设计不稳定受控对象的PID控制器。
20、使用ATLAB提供的控制器参数设计函数设计的控制器模型参数不用经过后期调整。
第8章 PID控制器设计方法 单元作业
1、假设受控对象为
那么使用OptimePID界面设计时，如何对此模型进行参数输入？
2、对于复杂受控对象
如何使用pidtune函数设计其相应的pi、pid控制器？
《控制系统仿真与CAD》课程期末考试
“控制系统仿真与CAD”期末考试
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、
B、
C、
D、
9、
A、
B、
C、
D、
10、
A、
B、
C、
D、
11、
A、
B、
C、
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C、
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B、
C、
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B、
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21、
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C、
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22、
A、
B、
C、
D、
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A、
B、
C、
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24、
25、
26、
27、
28、
29、
30、
31、
32、
33、
34、
35、
36、
37、
38、
《控制系统仿真与CAD》课程期末考试
1、绘制红色的正弦曲线(实线)和蓝色的余弦曲线(虚线)，X轴是时间轴，用“time”标注，范围是(0，2p)；Y轴是幅值轴，用“amp”标注，范围是(-1，1)；图形标题用“正弦和余弦曲线”说明，并显示网格。
2、分析下面的函数主要完成什么功能？并给出factor(10)的值。 function f=factor(n) if n<=1 f=1; else f=factor(n-1)*n; end
3、
4、
5、
6、