2020年河北工业大学980自动控制理论（含经典及现代控制理论）考研大纲
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现代控制理论试题 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
现代控制理论试题 一、名词解释（15分） 1、能控性 2、能观性 3、系统的最小实现 4、渐近稳定性 二、简答题（15分） 1、连续时间线性时不变系统（线性定常连续系统）做线性变换时不改变系 统的那些性质 2、如何判断线性定常系统的能控性如何判断线性定常系统的能观性 3、传递函数矩阵的最小实现A、B、C和D的充要条件是什么 4、对于线性定常系统能够任意配置极点的充要条件是什么 5、线性定常连续系统状态观测器的存在条件是什么 三、计算题（70分） 1、RC 无源网络如图1所示，试列写出其状态方程和输出方程。其中，为系统的输入，选两端的电压为状态变量,两端的电压为状态变量,电压为为系统的输出y。 2、计算下列状态空间描述的传递函数g(s) 图1：RC无源网络 3、求出下列连续时间线性是不变系统的时间离散化状态方程： 其中，采样周期为T=2. 4、求取下列各连续时间线性时不变系统的状态变量解和 5、确定是下列连续时间线性时不变系统联合完全能控和完全能观测得待定参数a的 取值范围： 6、对下列连续时间非线性时不变系统，判断原点平衡状态即是否为大范围渐 近稳定： 7、给定一个单输入单输出连续时间线性时不变系统的传递函数为 试确定一个状态反馈矩阵K，使闭环极点配置为,和。 现代控制理论试题答案 一、概念题 1、何为系统的能控性和能观性 答：（1）对于线性定常连续系统，若存在一分段连续控制向量u(t)，能在有限时间区间[t0,t1]内将系统从初始状态x(t0)转移到任意终端状态x(t1)，那么就称此状态是能控的。 （2）对于线性定常系统，在任意给定的输入u(t)下，能够根据输出量y(t)在有限时间区间[t0,t1]内的测量值，唯一地确定系统在t0时刻的初始状态x(t0 )，就称系统在t0时刻是能观测的。若在任意初始时刻系统都能观测，则称系统是状态完全能观测的，简称能观测的。
即 112442k g k f M L M ML θθθ??=-+++ ??? && 212 44k k g M M L θθθ??=-+ ??? && （2）定义状态变量 11x θ=，21x θ=&，32 x θ=，42x θ=& 则 一．（本题满分10分） 如图所示为一个摆杆系统，两摆杆长度均为L ，摆杆的质量忽略不计，摆杆末端两个质量块（质量均为M ）视为质点，两摆杆中点处连接一条弹簧，1θ与2θ分别为两摆杆与竖直方向的夹角。当12θθ=时，弹簧没有伸长和压缩。水平向右的外力()f t 作用在左杆中点处，假设摆杆与支点之间没有摩擦与阻尼，而且位移足够小，满足近似式sin θθ=，cos 1θ=。 （1）写出系统的运动微分方程； （2）写出系统的状态方程。 【解】 （1）对左边的质量块，有 ()2111211 cos sin sin cos sin 222 L L L ML f k MgL θθθθθθ=?-?-?-&& 对右边的质量块，有 ()221222 sin sin cos sin 22 L L ML k MgL θθθθθ=?-?-&& 在位移足够小的条件下，近似写成： ()1121 24f kL ML Mg θθθθ=---&& ()2122 4kL ML Mg θθθθ=--&&
2 / 7 1221 334413 44244x x k g k f x x x M L M ML x x k k g x x x M M L =?? ???=-+++ ???? ? =????=-+? ????? &&&& 或写成 11 223 34401 000014420001000044x x k g k x x M L M f ML x x x x k k g M M L ? ? ?? ?????????? ??-+???? ???????????=+???? ????? ??????????????????? ????-+?? ? ? ?????? ? &&&& 二．（本题满分10分） 设一个线性定常系统的状态方程为=x Ax &，其中22R ?∈A 。 若1(0)1?? =??-??x 时，状态响应为22()t t e t e --??=??-?? x ；2(0)1??=??-??x 时，状态响应为 2()t t e t e --?? =??-?? x 。试求当1(0)3??=????x 时的状态响应()t x 。 【解答】系统的状态转移矩阵为()t t e =A Φ，根据题意有 221()1t t t e t e e --????==????--???? A x 22()1t t t e t e e --????==????--???? A x 合并得 2212211t t t t t e e e e e ----????=????----?? ??A 求得状态转移矩阵为 1 22221212221111t t t t t t t t t e e e e e e e e e -----------?????? ?? ==????????------???? ????A 22222222t t t t t t t t e e e e e e e e --------?? -+-+=??--??
河北工业大学2021年硕士研究生招生考试 自命题科目考试大纲 科目代码：861 科目名称：水力学与水分析化学 适用专业：土木工程(市政工程方向)、土木水利(市政工程方向)—————————————————————————————————————————————————————————————————————————— 一、考试要求 水力学与水分析化学适用于河北工业大学土木与交通学院土木工程（研究方向07市政工程）、土木水利（研究方向05市政工程）专业研究生招生专业课考试。内容包括水力学和水分析化学两部分。主要考察对于水力学与水分析化学的基本概念、方法、计算等，运用所学知识分析问题和解决问题的能力。 二、考试形式 试卷采用客观题型和主观题型相结合的形式，水力学部分主要包括判断题、简答题、计算题等；水分析化学部分主要包括填空题、名词解释题、简答题、实验设计题、计算题等，考试时间为3小时，总分为150分，其中水力学部分占75分，水分析化学部分占75分。 三、考试内容 第一部分水力学 （一）水力学基础知识 1、液体的基本特性和主要物理性质。 2、理想液体和作用在液体上的力：理想液体的概念，作用在液体上的两种力及其判断。 （二）水静力学 1、静水压强的基本概念：静水压强的定义；静水压强的基本特性。
2、等压面的概念与性质。 3、水静力学基本方程：压强的几种表示方法；水静力学基本方程的能量意义和几何意义；水静力学在量测中的应用：测压管、差压计的工作原理及其典型计算。 4、作用于平面上的静水总压力计算：应用图解法求解总压力。 5、作用于曲面上的静水总压力计算：曲面上静水总压力大小、静水总压力方向作用点。 （三）水动力学基础 1、描述液体运动的两种方法：拉格朗日法和欧拉法；全加速度的概念。 2、描述液体运动的基本概念：恒定流与非恒定流；迹线与流线；流管、元流、总流、过水断面、流量和断面平均流速；均匀流与非均匀流。 3、恒定总流的连续性方程：液体运动的连续性微分方程；恒定总流的连续性方程。 4、恒定总流的能量方程：实际液体恒定总流的能量方程的物理意义和几何意义；恒定总流实际液体能量方程应用。 5、恒定总流的动量方程：恒定总流动量方程的应用条件和技巧；恒定总流动量方程工程应用；能量方程与动量方程的异同。 （四）液流形态与水头损失 1、流动阻力和水头损失的分类：流动阻力的分类；水头损失的分类。 2、雷诺实验；层流和紊流的判别方法；雷诺数的表达式和物理意义。 3、均匀流沿程水头损失的计算：沿程水头损失与边壁切应力的关系；沿程水头损失与流层间切应力的关系；沿程水头损失的通用计算公式。
河北工业大学 工程经济学课程设计 姓名：*** 学号：***** 指导老师：陈敬武 日期：******
目录 1．本课程设计目的¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨2 2．设计任务书¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨2 3．项目概况¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨2 4．项目财务数据测算¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨3 5．国民经济评价资料¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨4 6．有关参数¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨6 7．成绩评定¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨6 8．项目国民经济评价分析¨¨¨¨¨¨¨¨¨6 9．国民经济评价分析¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨7 10．附表¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨7
一、本课程设计目的 通过对一个具体建设项目经济评价全过程的计算与分析，熟悉项目经济评价的程序，掌握评价报表编制和评价指标计算的原理和方法，以及经济评价方法的运用，达到能运用本课程理论来解决实际工程项目经济评价问题的目的。 二、设计要求 1．根据所给出投资项目的基础资料，编制必要的经济评价报表，计算和分析各种评价指标，给出项目经济评价结论。 2．要求计算和分析的财务评价指标有： 静态评价指标：投资回收期、投资利润率、投资利税率、资本金利润率、借款偿还期、资产负债率、流动比率、速动比率。 动态评价指标：财务净现值FNPV，财务内部收益率FIRR。 不确定性分析：盈亏平衡分析。 敏感性分析，分别就固定资产投资、经营成本和销售收入变化±10%、±20%对投资回收期和 净现值进行单因素敏感分析（全部投资，税后）。 3．要求计算和分析国民经济评价指标有： 全部投资的经济内部收益率ＥＩＲＲ、经济净现值ＥＮＰＶ。 国内投资经济内部收益率、经济净现值、经济外汇净现值、经济节汇（或换汇）成本。 国民经济评价只进行敏感性分析（不确定因素和财务评价相同）。 4．要求完成设计任务后，交课程设计成果报告。 依封面、目录、设计任务书、项目概况、项目财务数据测算、项目财务评价及评价结论、项目国民经济评价数据调整、国民经济评价及评价结论、经济评价报表（以附录形式表示，先基础报表，后辅助报表）的顺序装订成册。 设计报告的封面上应注明班级、姓名，指导老师，完成日期等。 设计报告要整洁、清楚，报表数据要完整，不可用省略号。提交打印文件及电子文档。 5．本设计要求学生在规定的时间内独立完成。同学之间可以互相讨论，但不能抄袭。 6．报表中数据取整数，评价指标及中间计算保留两位小数。 三、项目概况 本项目为一新建化工厂，拟生产目前国内外市场较为紧俏的X产品。这种产品目前国内市场供不应求，每年需要一定量的进口，项目投产后可以以产顶进。 本项目的主要技术和设备拟从国外引进，厂址位于城市近郊，占用一般农田350亩，交通运输方便，原材料及水、电等供应可靠。 项目主要设施包括生产车间、与工艺生产相适应的辅助生产设施，公用工程以及有关的生产管理与生活福利等设施。
第二章 控制系统的状态空间描述 小结 一、建模：状态空间描述（现代控制：内部描述） 1、对象：① 线性时不变系统；② 离散时间系统；③ 时变系统；④ 非线性系统。 2、模型形式（状态空间表达式）： ① 一阶微分方程组（一阶差分方程组）；② 向量-矩阵形式； ③ 系统方框图；④ 状态变量图。 3.方法（途径）： ①（已知）系统机理→（求）状态空间表达式； ②（已知）输入输出描述（经典控制：外部描述）?????→实现问题（求）状态空间表达 式（现代控制：内部描述） a 、（已知）方块图→（求）状态空间表达式； 方块图?????→无零点惯性环节有零点惯性环节二阶振荡环节 状态变量图?????????→将积分器的输出作为状态变量状态空间描述 b 、（已知）传递函数阵/高阶微分方程（脉冲传递函数阵/高阶差分方程）→（求）状态空间表达式 ))a b ????????????无零点实现：能控标准型、能观标准型 直接分解法：能控标准型、能观标准型最小实现有零点实现串联分解法(串联实现)并联分解法（并联实现或约旦标准型实现）：无重极点;有重极点 二、状态变量的线性变换 1、系统状态空间表达式的非唯一性 2、系统的不变性 ① 特征值不变性/特征多项式系数（特征方程）不变性； ② 传递函数矩阵不变性； ③ 系统的能控性与能观性不变性。 3、状态空间表达式→约旦标准型 三、状态空间表达式（现代控制：内部描述）→传递函数阵（经典控制：外部描述） 1. 已知()()()()()()()()()()x t A t x t B t u t y t C t x t D t u t ???=+= ＋，求传递函数1()()()adj s s G s s s --+-=-+=-C I A B D I A C I A B D I A 四、组合系统 1．（已知）若干子系统的并联、串联、输出反馈联结→（求）状态空间描述或传递函数阵
河北工业大学2020年硕士研究生招生考试 自命题科目考试大纲 科目代码：211 科目名称：翻译硕士英语 适用专业：英语笔译（专业学位） 一、考试要求 翻译硕士英语适用于河北工业大学外国语学院英语笔译（专业学位）专业研究生招生专业课考试。主要考察考生是否具备进行翻译专业学习所要求的英语水平，考试范围包括考生应具备的词汇量、语法知识、阅读、写作以及其他语言综合运用方面的能力。 本考试要求考生具有良好的英语基本功，认知词汇量在10,000个以上，积极词汇6,000个以上，能够正确运用常用词汇、掌握正确的英语语法、结构、修辞等语言规范知识，识别并改正翻译和写作中出现的基本词汇、语法、语用等方面的错误。具有较强的阅读理解能力和写作能力。 二、考试形式 试卷采用客观题型和主观题型相结合的形式，单项技能测试与综合技能测试相结合的方法。主要包括选择题、综合阅读题以及写作题等（具体题型参见考试内容一览表）。测试采取闭卷笔试形式，考试时间为3个小时，总分为100分。 三、考试内容 本考试包括以下部分：（一）词汇语法（语言基础），（二）阅读理解（理解选择与回答问题），（三）语言综合运用（语句翻译和译文审校），（四）英语写作等。 （一）词汇语法（考试时间约40分钟，总分20分，占20%） 1、测试形式和内容
本考题测试形式为单项选择题。测试内容包括词汇与短语的语义识别、词汇搭配、近义词辨析等，词汇范围为英语专业四、八级常用核心词汇、托福、雅思中度难度词汇等；语法测试涵盖英语专业本科期间及非英语专业大学英语所学全部英语语法内容以及语体、修辞知识等。 2、题型 （1）词汇语义识别单项选择题。要求从四个选项中选择一个与题干中划线部分词汇语义最接近的选项。每题0.5分，共20个题目。 （2）词汇语法综合运用单项选择题。要求从四个选项中选择一个能够使题干语义完整、形式正确的选项。每题0.5分，共20个题目。 （二）阅读理解（考试时间约50分钟，总分30分，占30%） 1、测试形式和内容 本题测试形式为客观选择题和简答题两种。内容包括常见外刊上的专题报道、历史传记、小说、散文等各种文体的文章，要求既能够理解其主旨和大意，又能分辨出其中的事实和细节，并能理解其中的观点和隐含意义。能根据阅读时间要求调整自己的阅读速度、方法，灵活地完成所有题目。 2、题型 （1）单项选择题。要求阅读完2篇约400至700单词的短文后对信息事实和观点进行评判。共10个选择题，每题2分。 （2）简答题。要求阅读完1篇400至700单词的短文后简要回答问题，重点考察阅读综述能力。共2个问题，每题5分。 （三）语言综合运用（考试时间约40分钟，总分20分，占20%） 1、测试形式和内容 本题考察学生从事与翻译有关的语言基础综合运用能力，具体包括“语篇结构理解”（为短文添加标点）和“修改译文”。 2、题型
现代控制理论基础考试题 西北工业大学考试题（A卷） （考试时间120分钟） 学院：专业：姓名：学号： ) 一．填空题（共27分，每空分） 1.现代控制理论基础的系统分析包括___________和___________。 2._______是系统松弛时，输出量、输入量的拉普拉斯变换之比。 3.线性定常系统齐次状态方程是指系统___________时的状态方程。 4.推导离散化系统方程时在被控对象上串接一个开关，该开关以T为周期进 行开和关。这个开关称为_______。 5.离散系统的能______和能______是有条件的等价。 6.在所有可能的实现中，维数最小的实现称为最小实现，也称为__________。 7.构造一个与系统状态x有关的标量函数V(x, t)来表征系统的广义能量， V(x, t)称为___________。8." 9.单输入-单输出线性定常系统，其BIBO稳定的充要条件是传递函数的所有 极点具有______。 10.控制系统的综合目的在于通过系统的综合保证系统稳定，有满意的 _________、_________和较强的_________。 11.所谓系统镇定问题就是一个李亚普诺夫意义下非渐近稳定的系统通过引入_______，以实现系统在李亚普诺夫意义下渐近稳定的问题。 12.实际的物理系统中，控制向量总是受到限制的，只能在r维控制空间中某一个控制域内取值，这个控制域称为_______。 13._________和_________是两个相并行的求解最优控制问题的重要方法。二．判断题（共20分，每空2分） 1.一个系统，状态变量的数目和选取都是惟一的。（×） 2.传递函数矩阵的描述与状态变量选择无关。（√） 3.状态方程是矩阵代数方程，输出方程是矩阵微分方程。（×） 4.对于任意的初始状态) ( t x和输入向量)(t u，系统状态方程的解存在并且惟一。（√） 5.（ 6.传递函数矩阵也能描述系统方程中能控不能观测部分的特性。（×） 7.BIBO 稳定的系统是平衡状态渐近稳定。（×）
化工学院硕士研究生指导教师名单 （按姓氏笔画排列） 1 、070305 高分子化学与物理 丁会利、王月欣、王家喜、任丽、刘国栋、刘宾元、张福强、张庆新、张旭、杨永芳郑德、袁金凤、郭宏飞、秦大山、解一军、潘明旺、黎钢、瞿雄伟 2 、080706 化工过程机械 王金戌、史晓平、刘鸿雁、刘燕、张及瑞、张少峰、张继军、李春利、陈建民、陈文义、赵景利、赵斌、高炳军 3 、081701 化学工程 王洪海、王志英、刘继东、刘智勇、吕建华、张文林、李春利、李柏春、 杨振生、袁俊生 4 、081702 化学工艺 王延吉、王桂荣、王桂赟、王淑芳、王军、冯树波、田辉平、邓会宁、刘振法、 刘智勇、刘雁、任铁真、纪志永、张林栋、张敏卿、李金来、李彦涛、李焕荣、李芳、陈霄榕、陈建新、杨红健、周秋香、侯凯湖、胡琳娜、赵新强、赵继全、耿艳楼、 高静、袁俊生、常俊石、曹吉林、程庆彦、谢英惠、薛伟 5 、081703 生物化工 史延茂、田连生、齐树亭、吴兆亮、宋水山、邹晋、胡滨、高静、董庆霖、郑辉杰、荆迎军、黄亚丽 6 、081704 应用化学 王月欣、王家喜、王振平、王荷芳、卢星河、刘宾元、刘红光、刘秀伍、刘洁翔、
朱令之、许刚、李效军、李梦青、李国华、张福强、张月成、张颖、张惠欣、张西慧陈玉焕、罗萍、赵继全、段中余、郝玉芝、高忠良、姚颖悟、章文军、龚金保、 韩恩山、滕厚开、潘明旺、黎钢 导师详情 姓名性别职称研究方向 丁会 利 男教授聚合物基复合材料 王月 欣 女教授通用塑料高性能化 王延 吉 男教授绿色催化反应过程与工艺,材料化学 王金 戌 男高工化工分离过程 王振 平 男教授有机地球化学理论及应用 王家 喜 男教授功能高分子的设计、合成及应用，催化 王桂 荣 女教授绿色化工 王桂赟女教授 海水资源的综合利用、钙钛矿型无机材料的合成 及应用性能的研究 王淑 芳 女教授绿色化学 冯树 波 男副研究员工业催化 卢星 河 男副教授电化学、新型能源材料史延 茂 男副研究员微生物发酵工程 史晓 平 男副教授化工过程传热强化与优化田连 生 男高级工程师生物防治 田辉男高级工程师催化材料工程研究
河北工业大学复试 （个人陈述自我介绍中文+英文） 在河北工业大学复试面试当中，河北工业大学导师最爱问的问题之一就是让学生做一个中文或英文自我介绍。面试中的自我介绍，可以让导师观察你对自己的描述与概括能力，你对自己的综合评价、你的精神风貌以及你对河北工业大学的了解情况等。希望这篇原创范文能助同学们上河北工业大学一臂之力！ ==河北工业大学复试自我介绍英文版==
==河北工业大学复试自我介绍中文版== ==自我介绍中文版河北工业大学复试== 尊敬的老师： 您好！ 我叫某某某，今年××岁，是来自××省××市××学校的一名学生。我出生在一个朴素（农民/工人/干部/职工）的家庭，勤劳、诚实、质朴父母的谆谆教诲，让我养成了吃苦耐劳精神。在××学校的熏陶，让我形成了稳重踏实的作风、严谨求学的态度；同时学习生活中所遭遇的挫折与不幸，磨练了我积极乐观的人生态度。 在××学校的学习时光里，我积极参加各种学科竞赛，并获得过多次奖项。其中：××××××（列举有代表性的获奖证书）。在学校各项学科竞赛中我养成了求真务实、努力拼搏的求学精神，并在社会实践活动中加强自己的创新能力和实际操作动手能力。 在学习上，我刻苦进取、兢兢业业，无论是期末理论考试，还是动手实践操作，我的成绩都能在班级名列前茅。（这里列举有代表性的学科考试名次和成绩）在平时，我自学一些关于×××专业相关知识（表现大学某专业的兴趣），并在实践中锻炼自己。在班级工作上，我曾担任过班级班长、学生会×××、××协会等职务，从中锻炼自己的组织管理能力。 河北工业大学一直是我心目中向往的象牙塔。河北工业大学有着悠久的历史，深厚的文化底蕴，丰富的教学资源，良好的学术氛围，为社会培养出许多杰出人才，（阐述自己所认识的河北工业大学历史背景，以及自己向往的河北工业大学具体专业，发展方向）。
西北工业大学考试试题（卷）2008 －2009 学年第2 学期
2009年《现代控制理论》试卷A 评分标准及答案 第一题（10分，每个小题答对1分，答错0分） （1）对 （2）错 （3）对 （4）错 （5）对 （6）对 （7）对 （8）对 （9）对 （10）错 第二题（15分） （1）)(t Φ（7分）：公式正确3分，计算过程及结果正确4分 ? ? ? ???+-+---=-=Φ?? ?? ??????+- +-+- +-+- ++-+=??????-+++=-??? ???+-=------------t t t t t t t t e e e e e e e e A sI L t s s s s s s s s s s s s A sI s s A sI 22221 11 2222}){()(22112 21221112112 213)2)(1(1 )(321 （2） 状态方程有两种解法（8分）：公式正确4分，计算过程及结果正确4分 ??????-+-+-=????? ???????+-+++-+++-++??????+--=??????????? ???????++-++++-=-+-=??????---+-=????? ?+--+??? ???+--=??????-Φ+Φ=------------------------------??t t t t t t t t t t t t t t t t t t t t t e e te e e te s s s s s s L e e e e t x t x s s s s s L x A sI L t x s BU A sI x A sI s X e e t e e t d e e e e e e e e e t x t x d t Bu x t t x 222 21 22212 21111122)(02222210 2344}2414)1(42212)1(4 {2)()(} )2()1(4) 2()1()3(2{)}0(){()() ()()0()()(2)34()14(22222)()()()()0()()(或者 ττ τττττττ 第三题（15分，答案不唯一，这里仅给出可控标准型的结果） （1） 系统动态方程（3分） []x y u x x 0010 1003201 00010=???? ??????+??????????--=&
现代控制理论试题及答案 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 1，速度为状态变量x 2，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 f ma =……………………………….……1分 令位移变量为x 1，速度变量为x 2，外力为输入u ，有 122u kx kx mx --=&………………………………2分 于是有 12x x =&………………………………..……………1分 2121 k h x x x u m m m =- -+&……….….……………….2分 再令位移为系统的输出y ，有 1y x =…………………………….……….1分 写成状态空间表达式，即矩阵形式，有 11 220101x x u k h x x m m m ???? ????????=+???? ????--?? ?????? &&………..……………..2分 []1210x y x ?? =???? ……………………..……….……….2分 二、（8分）矩阵A 是22?的常数矩阵，关于系统的状态方程式=&x Ax ，有 1(0)1??=??-??x 时，22t t e e --??=??-??x ；2(0)1?? =??-??x 时，2t t e e --??=??-?? x 。 试确定状态转移矩阵(,0)t Φ和矩阵A 。 解 因为系统的零输入响应是 ()(,0)(0)t t =x x Φ……………..……….……….2分 所以
221(,0)1t t e t e --????=????--???? Φ，22(,0)1t t e t e --???? =????--????Φ 将它们综合起来，得 22122(,0)11t t t t e e t e e ----???? =????---?? ??Φ……………….……….2分 1 22222222122(,0)11122112222t t t t t t t t t t t t t t t t e e t e e e e e e e e e e e e e e -----------------???? =????----?? ??--????=????--??????--=??--?? Φ …………….……….2分 而状态转移矩阵的性质可知，状态转移矩阵0(,)t t Φ满足微分方程 ()()00,,d t t t t dt =A ΦΦ 和初始条件 ()00,t t =I Φ 因此代入初始时间00t =可得矩阵A 为： 01000 22220 (,)(,) 222424t t t t t t t t t t t d t t t t dt e e e e e e e e -==--------=?? =??????-+-+=??-+-+??A ΦΦ…………….……….1分 0213?? =?? --?? …………………………………….……….1分 三、（10分）（1）设系统为 ()()()011, (0)011a t t u t x b -?????? =+=?????? -?????? &x x 试求出在输入为(0)u t t =≥时系统的状态响应（7分）。 (2)已知系统[]011, 11341u y ???? =+=-?? ??-???? &x x x ，写出其对偶系统（3分）。 解 （1）
现代控制理论试题 一、名词解释（15分） 1、能控性 2、能观性 3、系统的最小实现 4、渐近稳定性 二、简答题（15分） 1、连续时间线性时不变系统（线性定常连续系统）做线性变换时不改变系统的那些性 质？ 2、如何判断线性定常系统的能控性？如何判断线性定常系统的能观性？ 3、传递函数矩阵错误！未找到引用源。的最小实现A、B、C和D的充要条件是什么？ 4、对于线性定常系统能够任意配置极点的充要条件是什么？ 5、线性定常连续系统状态观测器的存在条件是什么？ 三、计算题（70分） 1、RC无源网络如图1所示，试列写出其状态方程和输出方程。其中，错误！未找到引用源。为系统的输入，选错误！未找到引用源。两端的电压为状态变量错误！未找到引用源。,错误！未找到引用源。两端的电压为状态变量错误！未找到引用源。,电压错误！未找到引用源。为为系统的输出y。 图1：RC无源网络 2、计算下列状态空间描述的传递函数g(s) 3、求出下列连续时间线性是不变系统的时间离散化状态方程： 其中，采样周期为T=2. 4、求取下列各连续时间线性时不变系统的状态变量解错误！未找到引用源。和错误！ 未找到引用源。
5、确定是下列连续时间线性时不变系统联合完全能控和完全能观测得待定参数a的 取值范围： 6、对下列连续时间非线性时不变系统，判断原点平衡状态即错误！未找到引用源。是 否为大范围渐近稳定： 7、给定一个单输入单输出连续时间线性时不变系统的传递函数为 试确定一个状态反馈矩阵K，使闭环极点配置为错误！未找到引用源。,错误！未找到引用源。和错误！未找到引用源。。
现代控制理论试题答案 一、概念题 1、何为系统的能控性和能观性？ 答：（1）对于线性定常连续系统，若存在一分段连续控制向量u(t)，能在有限时间区间[t0,t1]内将系统从初始状态x(t0)转移到任意终端状态x(t1)，那么就称此状态是能控的。 （2）对于线性定常系统，在任意给定的输入u(t)下，能够根据输出量y(t)在有限时间区间[t0,t1]内的测量值，唯一地确定系统在t0时刻的初始状态x(t0 )，就称系统在t0时刻是能观测的。若在任意初始时刻系统都能观测，则称系统是状态完全能观测的，简称能观测的。 2、何为系统的最小实现？ 答：由传递函数矩阵或相应的脉冲响应来建立系统的状态空间表达式的工作，称为实现问题。在所有可能的实现中，维数最小的实现称为最小实现。 3、何为系统的渐近稳定性？ 答：若错误！未找到引用源。在时刻错误！未找到引用源。为李雅普若夫意义下的稳定，且存在不依赖于错误！未找到引用源。的实数错误！未找到引用源。和任意给定的初始状态错误！未找到引用源。，使得错误！未找到引用源。时，有错误！未找到引用源。，则称错误！未找到引用源。为李雅普若夫意义下的渐近稳定 二、简答题 1、连续时间线性时不变系统（线性定常连续系统）做线性变换时不改变系统的那些性 质？ 答：系统做线性变换后，不改变系统的能控性、能观性，系统特征值不变、传递函数不变 2、如何判断线性定常系统的能控性？如何判断线性定常系统的能观性？ 答：方法1：对n维线性定常连续系统，则系统的状态完全能控性的充分必要条件为：错误！未找到引用源。。 方法2：如果线性定常系统的系统矩阵A具有互不相同的特征值，则系统能控的充要条件是，系统经线性非奇异变换后A阵变换成对角标准形，且错误！未找到引用源。不包含元素全为0的行 线性定常连续系统状态完全能观测的充分必要条件是能观性矩阵错误！未找到引用源。满秩。即：错误！未找到引用源。 3、传递函数矩阵错误！未找到引用源。的最小实现A、B、C和D的充要条件是什么？
河北工业大学工程训练中心 国家级实验教学示范中心申报材料 典型视频案例简介
视频案例一简介 手锤与小飞机的制作 主讲人：刘晓微 一、实训目的 1.了解机械制造的一般过程，熟悉机械零件的常用加工方法及其主要设备的工作原理和典型结构，熟悉工、夹、量具的使用及安全操作技术，了解机械制造工艺知识和一些新工艺、新技术在机械制造中的应用。 2.培养初步对简单零件选择加工方法和进行工艺分析的能力及在重要工种上独立完成简单零件加工制造的实践能力。 3.在劳动观念、理论联系实际和科学作风等工程技术人员应具有的基本素质方面受到培养和锻炼。 二、实训任务 要求每个同学在整个实训过程中完成手锤与铝制小飞机的制作。 三、实训内容 （一）手锤的制作 1.分析锤柄和锤头图纸。 2.分析锤柄和锤头的加工步骤及工艺流程： （1）锤柄——下料后在车工完成手锤柄的加工制作。 （2）锤头——通过锻压完成手锤头毛坯制作；手锤头在铣工、刨工完成外形加工；在钳工完成手锤头的最后加工。
（二）小飞机的制作 1.分析图纸及实物。 2.具体工艺流程图。 （1）在铸工完成小飞机的挖砂造型，进而熔化并浇铸；清理后，得到飞机铸件； （2）点焊法焊接飞机支架； （3）在钳工完成飞机与支架的装配。 四、检验与验收 指导教师对学生制作好的各工件进行主要尺寸和装配等方面的检查验收;再结合出勤与文明生产和实习态度给出成绩。成绩按优、良、中、及格和不及格五级评定。 五、实训报告要求 在各工种独立完成相应实训项目的实习报告内容，有针对性对实习过程进行总结与巩固。
视频案例二简介 采用数控机床加工盘盖类零件 主讲人：魏骏 喆 一、实训目的和意义 1.通过对典型零件进行工艺讲解、计算机模拟加工以及实际操作实习， 熟悉加工中心的结构、加工范围、掌握数控系统的操作。 2.通过实训，能更清楚地掌握数控机床和普通机床在本质上的区别和优 越性。 3.培养学生将理论知识运用于生产实践的能力，提高学生的动手能力。 二、实训任务 要求以五个学生为一组，在实训过程中，完成零件加工，并对其进行检验。 三、实训内容 （一）多媒体教室讲述 1.识读零件图。 2.选择加工机床、刀具、切削用量、加工工艺。 3.分解加工工艺过程。 4.编写加工程序的要点。 5.程序的优化。 （二）计算机房仿真练习 1.同学编制加工程序。 2.模拟对刀。 3.模拟加工。
一．（本题满分10分） 请写出如图所示电路当开关闭合后系统的状态方程和输出方程。其中状态变量的设置如图所示，系统的输出变量为流经电感2L 的电流强度。 【解答】根据基尔霍夫定律得： 1113222332 1L x Rx x u L x Rx x Cx x x ++=?? +=??+=? 改写为1 13111 22 322 312 11111R x x x u L L L R x x x L L x x x C C ? =--+?? ?=-+???=-?? ，输出方程为2y x = 写成矩阵形式为
[]11 111222 2 331231011000110010R L L x x L R x x u L L x x C C x y x x ??? --???????????????? ???????=-+???? ??????? ??????????????? ? ???-?????? ? ? ??? ?? ?=??? ?????? 二．（本题满分10分） 单输入单输出离散时间系统的差分方程为 (2)5(1)3()(1)2()y k y k y k r k r k ++++=++ 回答下列问题： （1）求系统的脉冲传递函数； （2）分析系统的稳定性； （3）取状态变量为1()()x k y k =，21()(1)()x k x k r k =+-，求系统的状态空间表达式； （4）分析系统的状态能观性。 【解答】 （1）在零初始条件下进行z 变换有： ()()253()2()z z Y z z R z ++=+ 系统的脉冲传递函数： 2()2 ()53 Y z z R z z z +=++ （2）系统的特征方程为 2()530D z z z =++= 特征根为1 4.3z =-，20.7z =-，11z >，所以离散系统不稳定。 （3）由1()()x k y k =，21()(1)()x k x k r k =+-，可以得到 21(1)(2)(1)(2)(1)x k x k r k y k r k +=+-+=+-+ 由已知得 (2)(1)2()5(1)3()y k r k r k y k y k +-+=-+-112()5(1)3()r k x k x k =-+- []212()5()()3()r k x k r k x k =-+-123()5()3()x k x k r k =--- 于是有： 212(1)3()5()3()x k x k x k r k +=--- 又因为 12(1)()()x k x k r k +=+ 所以状态空间表达式为
天然地基：未经人工处理处理就可以满足设计要求的地基。 人工地基：天然地层图纸过于软弱或存在不良工程地质问题，需要经过人工加固或处理后才能修筑基础。 浅基础：埋置深度较浅（一般在数米以内），且施工相对简单的基础，在设计计算中，可忽略基础侧面土体的摩阻力和侧向抗力（如刚性扩大基础，柔性扩大基础） 深基础：浅层图纸不良，需将地基至于较深的良好图层上，且在设计计算中不能忽略基础侧面土体的摩阻力和侧向抗力的基础形式（桩基础、沉井基础、地下连续墙） 浅基础，综述 刚性基础（无筋扩展基础）：当基础圬工具有足够的截面使材料的容许应力大于有地基反力产生的弯曲拉应力和剪应力时，基础不产生裂缝而不需配置受力钢筋，这种基础称为刚性基础。 柔性基础（钢筋混凝土扩展基础）：在外力和地基外力的作用下，基础本身发生较明显的变形，基础刚度较小，不可以承受压力，弯曲拉应力和剪应力，需要配置钢筋。 因为刚性基础不易变形的特点，使其一般应用于桥梁基础 扩散角：自墩台身边缘处的垂线与基地边缘的连线的夹角α 刚性角：自墩台身边缘处的垂线与基地边缘的连线最大夹角αmax。（由基础本生的材料决定的） 当α≤αmax则安全（刚），所以通常也用刚性角来定义刚性基础和柔性基础 浅基础的构造 刚性扩大基础、单独和联合基础、条形基础、筏板和箱型基础 由于地基强度一般较墩台或墙柱圬工的强度低，因而需要将地基平面尺寸扩大以满足地基强度要求，这种刚性基础有成为刚性扩大基础 地基承载力容许值[?a]（修正后得到的）地基承载力基本容许值[?a0] 地基承载力容许值的确定 地基承载力容许值[?a]，由下式确定。当基础位于水中不透水地层上时，[?a]按平均常水位至一般冲刷线的水深每米再增大10kPa [?a] = [?a0] + k1γ1(b-2) + k2γ2（h-3） [?a]——地基承载力容许值（kPa） b——基础底面的最小变宽（m），当b<2m，时取b=2m； 当b>10m，时取b=10m h——基地埋置深度（m），自天然地面起算，有水流冲刷时自一般冲刷线算。 当h<3m，时取b=3m； 当h/b>4m，时取h=4bm； k1、k2——基底、深度修正系数，根据基底持力层土累呗按表确定 γ1——基底持力层土天然重度（kN/m 3），若持力层在水面以下切为透水者，应取浮 重度 γ2——基底以上土层的加权平均重度（kN/m 3），换算是若持力层在水面以下，且不 不透水时，不论基底以上土的透水性质如何，一律去饱和重度；当透水时，水 中土层则应取浮重度
西北工业大学考试试题（卷） 2008 －2009 学年第2 学期 ? 2? 设系统的传递函数为
[y b =21x x kx =-- · @
} 2009年《现代控制理论》试卷A 评分标准及答案 第一题（10分，每个小题答对1分，答错0分） （1）对 （2）错 （3）对 （4）错 （5）对 （6）对 （7）对 （8）对 （9）对 （10）错 第二题（15分） （1）)(t Φ（7分）：公式正确3分，计算过程及结果正确4分 ? ? ? ???+-+---=-=Φ?? ?? ??????+- +-+-+-+- ++-+=??????-+++=-? ?? ???+-=------------t t t t t t t t e e e e e e e e A sI L t s s s s s s s s s s s s A sI s s A sI 22221 11 2222}){()(22112 2 1221112112213)2)(1(1 )(321 （2） 状态方程有两种解法（8分）：公式正确4分，计算过程及结果正确4分 ??????-+-+-=????? ???????+-+++-+++-++??????+--=??????????? ???????++-++++-=-+-=??????---+-=????? ?+--+??? ???+--=??????-Φ+Φ=------------------------------??t t t t t t t t t t t t t t t t t t t t t e e te e e te s s s s s s L e e e e t x t x s s s s s L x A sI L t x s BU A sI x A sI s X e e t e e t d e e e e e e e e e t x t x d t Bu x t t x 222 21 22212 21111122)(02222210 2344}2414)1(42212)1(4 {2)()(} )2()1(4) 2()1()3(2{)}0(){()() ()()0()()(2)34()14(22222)()()()()0()()(或者 ττ τττττττ *
河北工业大学生物医学工程 学科专业攻读硕士学位研究生培养方案 一、培养目标 努力学习、掌握马列主义、毛泽东思想和邓小平理论，坚持四项基本原则，牢固树立科学的世界观和方法论；热爱祖国；遵纪守法，品德优良；勤奋学习，刻苦钻研，勇于创新，努力掌握现代科学文化知识，成为思想道德素质、科学文化素质、身体心理素质全面发展的高层次人才。 具有本学科坚实宽广的理论基础和系统深入的专门知识，全面深入了解本学科有关研究领域的现状、发展方向。 具有独立从事本学科的科学研究或解决工程中技术课题的能力。具有严谨求实的科学态度和工作作风。 至少掌握一门外国语，能熟练地阅读本学科的外文资料，具有一定的写作能力和学术交流的能力。 二、学制与学习年限 培养年限为二年半，其中课程学习时间为一年，学位论文工作时间为一年半。无特殊情况不允许延期。若需延期，本人必须提前五个月递交申请，经导师同意、所在学院主管院长审批后报研究生学院批准，并向学校交纳2000元培养费后，可延期半年。延期期间，停发该硕士生的普通奖学金。未被批准而逾期者，按结业处理。 本校定向培养的硕士生，若承担一定的教学和科研工作量，经教学和科研部门证明，可申请延期一年。 硕士生提前完成课程学习和学位论文工作，可以申请提前进行学位论文答辩。申请者需提前五个月写出书面申请，经导师同意、所在学院主管院长审批、报研究生学院批准后，可提前答辩和毕业。提前时间一般不得超过半年。 三、培养方式 硕士生的培养实行导师负责制，导师可指定讲师以上职称的教师作为副导师，协助导师指导硕士生的学习和科研实践。 硕士生的课程学习以听课、教师辅导与自主学习相结合的方式进行，科研能力的培养以参加科研课题的研究与撰写论文相结合的方式进行，鼓励硕士生积极参加国内