哈尔滨工业大学现代控制理论基础考试题A卷及答案(共8页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上一 (本题满分10分)如图所示为一个摆杆系统,两摆杆长度均为,摆杆的质量忽略不计,摆杆末端两个质量块(质量均为)视为质点,两摆杆中点处连接一条弹簧,与分别为两摆杆与竖直方向的夹角。当时,弹簧没有伸长和压缩。水平向右的外力作用在左杆中点处,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,。(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,有对右边的质量块,有在位移足够小的条件下,近似写成: 即(2)定义状态变量,则或写成二(本题满分10分)设一个线性定常系统的状态方程为,其中。若时,状态响应为;时,状态响应为。试求当时的状
2、态响应。【解答】系统的状态转移矩阵为,根据题意有合并得求得状态转移矩阵为当时的状态响应为三(本题满分10分)已知某系统的方块图如下,回答下列问题:(1)按照上图指定的状态变量建立状态空间表达式;(2)确定使系统状态完全能控且完全能观时,参数的取值范围。【解答】(1)系统的状态空间表达式为(2)使系统状态完全能控且完全能观时,参数且。四(本题满分10分)离散系统的状态方程为(1)是否存在一个有限控制序列,使得系统由已知的初始状态,转移到,?试给出判断依据和判断过程。(2)若存在,求的最小值及控制序列。【解答】(1)由题意,由系统能控性的定义可知:存在有限控制序列,使得在有限时间内由状态初值转移到
3、零。(2)由系统状态完全能控的性质可知,此系统为二阶系统,可用适当的,使得,即的最小值为1。 根据状态方程进行递推如下:,由上面最后一步可得即即,。五(本题满分10分)对下列系统试设计一个状态反馈控制器,满足以下要求:闭环系统的阻尼系数;阶跃响应的峰值时间等于3.14秒。【解答】假设状态反馈控制律为,代入状态方程得闭环系统闭环特征多项式为根据题意的要求,期望特征多项式为根据多项式恒等的条件可得:解得状态反馈控制律为。六(本题满分10分)设系统的状态空间表达式为若该系统的状态不可测量,试设计一个降维状态观测器,使降维观测器的极点为,要求写出降维观测器动态方程,并写出状态的估计方程。【解答】将状态
4、空间表达式写成:进一步写成设降维观测器方程为引入中间变量,两边求导数得根据题意,降维观测器的极点为-10,即,解得。 最终得到降维观测器的动态方程为状态估计的表达式为。七. (本题满分10分)证明对于线性定常系统的线性变换,其传递函数(矩阵)保持不变。【证明】设原线性系统为其传递函数矩阵为 设线性变换为,变换后的线性系统为该系统的传递函数矩阵为显然,即其传递函数(矩阵)保持不变。 证毕八. (本题满分10分)某2阶非线性系统的状态方程为,证明该系统在坐标原点处渐近稳定。【证明】取李雅普诺夫函数,显然是正定函数;此外,沿着状态轨线的导数为:令函数,则,关于的二次方程的根的判别式为,。则有,所以表
5、达式恒小于零,因此,为负定。所以该系统在坐标原点处渐近稳定。专心-专注-专业- 高氯酸对阿胶进行湿法消化后, 用导数火焰原子吸收光谱技术测定阿胶中的铜、“中药三大宝, 人参、鹿茸和阿胶。”阿胶的药用已有两千多年的悠久历史, 历代宫 马作峰.论疲劳源于肝脏J.广西中医药,2008,31(1):31. 史丽萍,马东明, 解丽芳等.力竭性运动对小鼠肝脏超微结构及肝糖原、肌糖元含量的影响J. 辽宁中医杂志, 王辉武,吴行明,邓开蓉.内经“肝者罢极之本”的临床价值J . 成都中医药大学学报,1997,20(2):9. 杨维益,陈家旭,王天芳等.运动性疲劳与中医肝脏的关系J.北京中医药大学学报. 1996
6、,19(1):8.1 运动性疲劳与肝脏 张俊明.“高效强力饮”增强运动机能的临床J中国运动医学杂志,1989,8(2):10117 种水解蛋白氨基酸。总含量在56.73%82.03%。霍光华采用硝酸-硫酸消化法和18(4):372-374.1995,2062 林华,吕国枫,官德正等. 衰竭运动小鼠肝损伤的实验性J.天津体育学院党报, 1994,9(4):9-11. 凌家杰.肝与运动性疲劳关系浅谈J.湖南中医学院学报.2003,2(6)31. 凌家杰.肝与运动性疲劳关系浅谈J.湖南中医学院学报.2003,23(6):31. 谢敏豪等.训练结合用中药补剂强力宝对小鼠游泳耐力与肌肉和肝Gn, LDH
7、 和MDH 的影响J中国运动医学杂 杨维益,陈家旭,王天芳等.运动性疲劳与中医肝脏的关系J.北京中医药大学学报. 1996,19(1):8.2.1 中药复方2.2 单味药33 阿胶和复方阿胶浆 常世和等.参宝片对机体机能影响的J.中国运动医学杂志,1991,10(1):49. 聂晓莉,李晓勇等.慢性疲劳大鼠模型的建立及其对肝功能的影响J. 热带医学杂志,2007,7(4):323-325.3.1 概述3.2 关于阿胶和复方阿胶浆医疗保健作用的3.2.1 营养成分和评价3.2.2 阿胶的药理作用3.2.3 阿胶的临床应用4 Xie MH, etalEffects of Hong jing tia
8、n she 1u on reproductive axis function and exercise capacities in men. The5 周志宏等补肾益元方对运动小鼠抗疲劳能力的影响J.中国运动医学杂志,2001,20(1):83-84202-204.5InternationalCourseandConferenceonPhysiologicalChemistry and Natrition of exercise and training (Abstract)6 杨维益等中药复方“体复康”对运动性疲劳大鼠血乳酸、p 一内啡肤、亮氨酸及强啡肤Al-13 影响的实验研。仙灵口服液可
9、提高机体运动能力,加速运动后血乳酸的消除。F3 口服液能调整PCO2 孙晓波等鹿茸精强壮作用的J.中药药理与临床,1987,3(3):11. 于庆海等高山红景天抗不良刺激的药理J中药药理与临床,1995,7(7):283. 牛锐淫羊藿炮制前后对小鼠血浆睾丸酮及附近性器官的影响J中国中药杂志,1989,14(9):18P 0.05) 。肝脏是动物机体重要脏器之一,Pi,同疲),肝主筋,人之运动皆由于筋,故为罢极之本”。人体肝脏的功能活动也必阿胶, 味甘性平, 入肺、肝、肾经, 具有补血止血、滋阴润肺的功效。神农本阿胶,又称驴皮胶,为马科动物驴的皮去毛后熬制而成的胶块,是中国医药宝库中阿胶、熟地配
10、伍能使补而不滋腻, 共奏益气补血之功, 主要治疗各种原因导致的气血阿胶对细有促进作用;提示阿胶能提高机体免疫功能。 另外阿胶具阿胶具有很好的止血作用,常用来治疗阴虚火旺、血脉受伤造成的出血。比如,阿胶能治疗缺铁性贫血,再生障碍性贫血等贫血症状,阿胶对血小板减少,白细阿胶是一类明胶蛋白,经水解分离得到多种氨基酸,阿胶具有很多的药理作用和阿胶又称驴皮胶, 为马科动物驴的皮去毛后熬制而成的胶块。中药界有句口头禅:阿胶中的营养成分比较多,主要有蛋白质、多肽、氨基酸、金属元素、硫酸皮肤。把阿胶应用于运动员或人群中的实践应用性,具有很大的潜力和市场前景,白血病、鼻咽癌、食道癌、肺癌、乳腺癌等。阿胶不温不燥
11、,老少皆宜,一年四季均伴随现代竞技体育的强度越来越大,运动员在大运动量训练后出现的各种疲劳征象,胞减少等症也具有效果明显效果;另外,经配伍,阿胶可用来治疗多种出血症。医学保健作用,阿胶具有耐缺氧、耐寒冷、抗疲劳和增强免疫功能作用;同时,阿胶具有本文的目的意义有以下两个方面:一是通过阿胶的抗疲劳能力,来进一本以运动性疲劳相关症状明显的篮球运动员为对象,以谷丙转氨酶、谷表明,阿胶还用于治疗妊娠期胎动不安,先兆流产,习惯性流产等。对于月经病步了解运动员服用阿胶以后,不但能够使男女运动员的谷草转氨酶含量水平、谷丙转参促进人体对糖原和三磷酸腺苷等能源物质的合理利用, 并使剧烈运动时产生的乳草经将其列为上
12、品。本草纲目载阿胶“疗吐血衄血, 血淋尿血, 肠风下痢, 女草转氨酶、谷酰转肽酶、总胆红素、白蛋白和白蛋白/球蛋白含量水平为测定指标,产生运动。从中医学的观点来看,筋就是聚集在一起的肌肉束,膜是筋的延长和扩布;常所说的肌腱和韧带等器官,韧带和肌腱坚韧有力。通过韧带和肌腱伸缩牵拉骨骼肌充在筋”, 也就说明了筋的功能受到肝脏的调节, 所以, 医家大多从筋与肝相关的角除运动后的疲劳, 已经成为运动医学领域的热点,而中医药在改善、消除运动性促进肌肉和肝脏有氧氧化能力的作用。 红景天圣露能促进机体运动后的恢复和消除促进血液凝固和抗贫血作用,有提高血红蛋白红细胞,白细胞和血小板的作用。到影响。的变化, 主
13、要表现为部分肝细胞破裂, 内容物进入窦状隙, 未受损的肝细胞糖原明的核心问题之一, 也是运动训练学所要克服的核心问题之一, 疲劳是机体的一的滋补类药品;因始产于聊城东阿,故名阿胶,距今已有两千多年的生产历史;最早低分子肽含量分别是15%45%、10.97%13.18% 。霍光华采用标准水解法和氨基低运动后血清尿素氮含量; 加速体内尿素氮及血乳酸的清除速率;提高小鼠的游泳点、“肝之合筋”的观点、“肝者,其充在筋” 的观点、“食气入胃,散精于肝,淫气于动领域的广泛应用。动性疲劳关系最为密切者当首推肝脏。动性疲劳后机体恢复作用和机制的十分活跃。动员和贮备,以及机体对运动刺激的适应和运动后的疲劳的恢复
14、起到重要的促进作用度阐述肝与疲劳的关系, 其实肝尚可通过脏腑气血等多个途径影响疲劳感的产生和度的DS 标准液, 加适量天青试液, 536nm 处测定吸收值, 建立工作曲线回归方程。对于运动产生的机理, 中医学解释比较通俗易懂, 即:韧带和肌腱的伸缩牵拉骨对运动性疲劳的多集中于中枢疲劳与外周肌肉疲劳,而较少涉及肝脏实质器而略于补立法,以健脾保肝、补中益气组方的确是防治运动性疲劳的一条新思新。故发挥和延缓运动性疲劳的产生都能起积极而有效的作用。总之,体力和脑力的产生均复的适应能力。复方阿胶浆是由阿胶、红参、党参、熟地、山楂等药组成, 主入肝、脾两经。方肝,人动血运于经,”的论述。明确指出运动能力与
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