《现代控制理论》第3版(刘豹唐万生)课后习题答案.pdf
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《现代控制理论参考答案》
第一章答案
1-1试求图1-27系统的模拟结构图，并建立其状态间表达式。
解：系统的模拟结构图如下:
系统的状态方程如下:
“4=与
*
KR+K/
令令s)=y»则y=斗
所以，系统的状态间表达式及输出方程表达式为
010
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第一章答案
1-1 试求图1-27系统的模拟结构图，并建立其状态空间表达式。
解：系统的模拟结构图如下：
系统的状态方程如下：
令，则
所以，系统的状态空间表达式及输出方程表达式为
1-2有电路如图1-28所示。以电压为输入量，求以电感中的电流和电容上的电压作为状态变量的状态方程，和以电阻上的电压作为输出量的输出方程。
解：由图，令，输出量
有电路原理可知： 既得
写成矢量矩阵形式为：
1-4 两输入，，两输出，的系统，其模拟结构图如图1-30所示，试求其状态空间表达式和传递函数阵。
解：系统的状态空间表达式如下所示：
1-5系统的动态特性由下列微
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1-1 试求图1-27系统的模拟结构图，并建立其状态空间表达式。
解：系统的模拟结构图如下：
系统的状态方程如下：
令，则
所以，系统的状态空间表达式及输出方程表达式为
1-2有电路如图1-28所示。以电压为输入量，求以电感中的电流和电容上的电压作为状态变量的状态方程，和以电阻上的电压作为输出量的输出方程。
解：由图，令，输出量
有电路原理可知： 既得
写成矢量矩阵形式为：
1-4 两输入，，两输出，的系统，其模拟结构图如图1-30所示，试求其状态空间表达式和传递函数阵。
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1-1 试求图1-27系统的模拟结构图，并建立其状态空间表达式。
解：系统的模拟结构图如下：
系统的状态方程如下：
令，则
所以，系统的状态空间表达式及输出方程表达式为
1-2有电路如图1-28所示。以电压为输入量，求以电感中的电流和电容上的电压作为状态变量的状态方程，和以电阻上的电压作为输出量的输出方程。
解：由图，令，输出量
有电路原理可知： 既得
写成矢量矩阵形式为：
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第一章答案
1-1 试求图1-27系统的模拟结构图，并建立其状态空间表达式。
解：系统的模拟结构图如下：
系统的状态方程如下：
令，则
所以，系统的状态空间表达式及输出方程表达式为
1-2有电路如图1-28所示。以电压为输入量，求以电感中的电流和电容上的电压作为状态变量的状态方程，和以电阻上的电压作为输出量的输出方程。
解：由图，令，输出量
有电路原理可知： 既得
写成矢量矩阵形式为：
1-4 两输入，，两输出，的系统，其模拟结构图如图1-30所示，试求其状态空间表达式和传递函数阵。
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现代控制理论第三版课后习题答案第一章习题答案1-1 试求图1-27系统的模拟结构图，并建立其状态空间表达式。解：系统的模拟结构图如下：系统的状态方程如下：令，则所以，系统的状态空间表达式及输出方程表达式为1-2有电路如图1-28所示。以电压为输入量，求以电感中的电流和电容上的电压作为状态变量的状态方程，和以电阻上的电压作为输出量的输出方程。解：由图，令，输出量有电路原理可知： 既得 写成矢量矩阵形式为：1-3 参考例子1-3（P19）.1-4 两输入，，两输出，的系统，其模拟结构图如图1-30所示，试求其状态空间表达式和传递函数阵。解：系统的状态空间表达式如下所示：1-5系统
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* 4.2 李雅普诺夫第一法 4.1 李雅普诺夫关于稳定性的定义 4.3 李雅普诺夫第二法 4.4 李雅普诺夫方法在线性系统中的应用 4.5 李雅普诺夫方法在非线性系统中的应用 4.1 李雅普诺夫关于稳定性的定义 4.1.1 系统状态的运动及平衡状态 设所研究系统的齐次状态方程为 （1） 式中， 为 维状态矢量； 为与 同维的矢量函数，它是x的各元素 和时间 的函数。一般地，为时变的非线性函数。如果不显含 ，则为定常的非线性系统。 设方程式
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1.1状态变量及状态空间表达式;1.1状态变量及状态空间表达式;1.1.3状态空间;根据电学原理，容易写出两个含有状态变量的一阶微分方程组：;或;式〔3〕就是图1.1系统的输出方程，它的矩阵表示式为：;设单输入一单输出定常系统，其状态变量为则状态方程的一般形式为：;因而多输入一多输出系统状态空间表达式的矢量矩阵形式为：;为了简便，下面除特别申明，在输出方程中，均不考虑输入矢量的直接
传递，即令D=0。;1.2状态变量及状态空间表达式的模拟结构图;它的模拟结构图示于以下图;同样，状态空间表达式，也可画出相应的模拟结构图，以下图是以下
三阶系统的模拟结构图。;1.3状态变量及状态空间表达式的建立(
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W. S. Tang
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2006.5.25
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现代控制理论基础 山东大学控制科学与工程学院 从简单设备、单性能要求的控制到复杂的、多目标高性能控制。 例如：从一台机器、一个温箱到机器人控制、大型工业过程控制、电网控制、特别是复杂航天器姿轨控制、载人飞船返回再入控制和登月控制。 自动控制是一门不断发展的、综合性的技术科学 1.1 控制理论的发展历程 1.2 控制理论的分析比较 1.3 现代控制理论的特点 1.4 现代控制理论的基本内容 1.5 本课程的主要内容 绪论 1.1 控制理论的发展历程 经典控制理论 现代控制理论 新发展-大系统理论、智能控制 经典控制理论 自动
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能控性和能观性的定义 能控性和能观的判别方式（2种方法） 对偶关系、能控性和能观性的对偶关系 能控标准型和能观标准型的实现、最小实现 能控性结构分解、能观性结构分解 单输入单输出系统能控且能观的充分必要条件为传递函数无零极点对消。 * * 总复习 现 代 控 制 理 论 主讲：周瑜 绪论 第1章 控制系统的状态空间表达式 1.1 状态变量及状态空间表达式 1.2 状态空间表达式的模拟结构图 1.3 状态空间表达式的建立（一） 1.4 状态空间表达式的建立（二） 1.5 状态变量的线性变换 1.6 从状态空间表达式求传递函数 课程结构与内容 1、基本概念（状态、状态变量、状态空间表达式等） 2