现代控制理论基础
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习  题

2-1 试求用三阶微分方程表示的系统的状态空间表达式。

2-2 题2-2图所示的LRC串联电路,eit)为系统的输入,eCt)为系统的输出。若取it)为状态变量,试求该电路系统的状态方程和输出方程。如果把R两端的电压eRt)也作为另一个输出来研究,求这种情况下的输出方程。

题2-2图

2-3 试求题2-3图所示的RC电路系统的状态方程和输出方程。

2-4 描述系统的微分方程为,试选取状态变量,导出系统的状态空间表达式,并使系统矩阵为对角矩阵。

2-5 试写出题2-5图所示系统的状态空间表达式。

题2-3图

题2-5图

2-6 求系统的状态空间表达式。

2-7 某系统的系统矩阵为

求将其化为标准型的变换矩阵。

2-8 系统结构图如题2-8图所示,选x1x2x3作为状态变量,试推导系统的状态空间表达式,图中aa1a2a3为标量常数。

题2-8图

2-9 系统的结构图如题2-9图所示。

题2-9图

(1)以x1x2作为状态变量,试推导出系统的状态空间表达式;

(2)以x1(0)、x2(0)为初始状态值,试求输出y的初始值

2-10 将标量微分方程

化为状态空间表达式,并画出其结构图。

(1) 一般型(由时域描述推导);

(2) 对角标准型(由频域描述推导)。

2-11 某系统的结构图如题2-11图所示,以x1x2作为状态变量,推导其状态空间表达式,图中a1a2r1r2为标量常数。

题2-11图

2-12 系统的结构图如题2-12图所示。

(1)以x1x2作为状态变量,推导出系统的状态空间表达式;

(2)以x1(0)、x2(0)为初始状态值,求输出y的初始值

题2-12图

2-13 某系统的微分方程为,试写出该系统的状态空间表达式。

2-14 设某系统的传递函数为

试求该系统对角标准型的状态空间表达式。