2025重慶大學(xué)復(fù)雜系統(tǒng)安全與控制教育部重點實驗室主任招聘1人筆試歷年典型考點題庫附帶答案詳解（第1套）一、單項選擇題下列各題只有一個正確答案，請選出最恰當(dāng)?shù)倪x項（共30題）1、在非線性系統(tǒng)穩(wěn)定性分析中，李雅普諾夫第二方法的核心思想是通過構(gòu)造一個合適的李雅普諾夫函數(shù)來判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。若該函數(shù)正定且其沿系統(tǒng)軌跡的導(dǎo)數(shù)負定，則系統(tǒng)原點處的平衡狀態(tài)為：A．漸近穩(wěn)定

B．不穩(wěn)定

C．有限時間內(nèi)穩(wěn)定

D．李雅普諾夫意義下穩(wěn)定2、在現(xiàn)代控制理論中，能控性描述的是系統(tǒng)狀態(tài)是否可以通過輸入在有限時間內(nèi)從任意初態(tài)轉(zhuǎn)移到原點。對于線性定常系統(tǒng)，判斷其能控性的常用判據(jù)是構(gòu)造下列哪個矩陣？A．能觀性矩陣

B．哈密頓矩陣

C．能控性矩陣

D．特征矩陣3、在復(fù)雜系統(tǒng)故障診斷技術(shù)中，基于模型的方法主要依賴于系統(tǒng)動態(tài)模型與實際輸出之間的差異進行判斷。該差異通常被稱為：A．狀態(tài)誤差

B．殘差

C．噪聲干擾

D．參數(shù)漂移4、在多智能體系統(tǒng)協(xié)同控制中，實現(xiàn)一致性的基本條件之一是通信拓撲圖中存在什么結(jié)構(gòu)？A．對稱權(quán)重

B．無向邊

C．生成樹

D．完全圖5、在魯棒控制系統(tǒng)設(shè)計中，H∞控制方法主要針對哪類不確定性和外部干擾進行優(yōu)化？A．隨機白噪聲

B．能量有界的擾動

C．恒定偏置

D．周期性干擾6、在復(fù)雜系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析中，李雅普諾夫第二方法主要用于判斷系統(tǒng)的哪種特性？A．可控性

B．可觀測性

C．漸近穩(wěn)定性

D．輸入輸出增益7、在多智能體系統(tǒng)協(xié)同控制中，實現(xiàn)一致性（consensus）的關(guān)鍵依賴于什么？A．每個智能體的初始控制輸入

B．通信拓撲的連通性

C．所有智能體具有相同的質(zhì)量參數(shù)

D．系統(tǒng)外部激勵信號的頻率8、在故障檢測與診斷技術(shù)中，殘差生成的主要目的是什么？A．提高系統(tǒng)控制精度

B．放大噪聲以增強靈敏度

C．反映系統(tǒng)實際與期望行為的差異

D．降低系統(tǒng)階數(shù)9、對于非線性控制系統(tǒng)，反饋線性化方法的前提條件是什么？A．系統(tǒng)具有線性輸出方程

B．系統(tǒng)相對階等于狀態(tài)維數(shù)

C．系統(tǒng)具有可微的非線性函數(shù)且滿足匹配條件

D．系統(tǒng)必須完全能控且能觀10、在魯棒控制設(shè)計中，H∞控制主要針對哪類不確定性進行抑制？A．參數(shù)精確已知的隨機擾動

B．結(jié)構(gòu)未知但能量有界的外部干擾

C．系統(tǒng)狀態(tài)的初始偏差

D．傳感器的固定偏置誤差11、在復(fù)雜系統(tǒng)穩(wěn)定性分析中，李雅普諾夫第二方法主要用于判斷系統(tǒng)的哪類穩(wěn)定性？A．輸入-輸出穩(wěn)定性

B．漸近穩(wěn)定性

C．結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性

D．外部穩(wěn)定性12、在控制系統(tǒng)設(shè)計中，魯棒控制主要解決系統(tǒng)對哪類不確定性的適應(yīng)能力？A．初始條件變化

B．外部噪聲統(tǒng)計特性

C．模型參數(shù)攝動

D．輸入信號突變13、下列哪項是復(fù)雜系統(tǒng)中常用的狀態(tài)觀測器設(shè)計方法？A．根軌跡法

B．極點配置法

C．卡爾曼濾波

D．頻域補償法14、在多智能體系統(tǒng)協(xié)同控制中，達成一致性的關(guān)鍵依賴于什么？A．每個智能體的控制增益相同

B．通信拓撲圖的連通性

C．所有智能體初始狀態(tài)一致

D．系統(tǒng)采樣周期足夠小15、下列哪種方法常用于非線性系統(tǒng)的反饋線性化控制？A．PID控制

B．滑?？刂?/p>

C．微分幾何方法

D．自適應(yīng)控制16、在非線性控制系統(tǒng)分析中，李雅普諾夫第二方法主要用于判斷系統(tǒng)的哪項特性？A.可控性B.可觀測性C.穩(wěn)定性D.魯棒性17、在多智能體系統(tǒng)協(xié)同控制中，實現(xiàn)一致性（consensus）的必要條件通常涉及通信拓撲圖的何種性質(zhì)？A.完全對稱性B.存在生成樹C.節(jié)點度相等D.雙向連通18、在故障檢測與診斷技術(shù)中，殘差生成的主要作用是：A.提高系統(tǒng)響應(yīng)速度B.估計系統(tǒng)狀態(tài)C.反映系統(tǒng)模型與實際輸出的偏差D.降低控制成本19、在復(fù)雜系統(tǒng)魯棒控制設(shè)計中，H∞控制方法主要針對哪類不確定性進行抑制？A.參數(shù)精確已知的系統(tǒng)B.外部擾動和模型不確定性C.系統(tǒng)初始狀態(tài)偏差D.測量設(shè)備老化20、在切換系統(tǒng)（switchedsystem）穩(wěn)定性分析中，共同李雅普諾夫函數(shù)存在的前提條件是：A.所有子系統(tǒng)均穩(wěn)定且可交換B.至少一個子系統(tǒng)穩(wěn)定C.子系統(tǒng)矩陣對稱D.切換頻率足夠高21、在復(fù)雜系統(tǒng)穩(wěn)定性分析中，李雅普諾夫第二方法主要用于判斷系統(tǒng)的哪類穩(wěn)定性？A．輸入-輸出穩(wěn)定性

B．漸近穩(wěn)定性

C．結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性

D．有限時間穩(wěn)定性22、在多智能體系統(tǒng)協(xié)同控制中，實現(xiàn)一致性（consensus）的關(guān)鍵因素是什么？A．通信拓撲的連通性

B．各智能體的初始位置

C．控制增益的大小

D．傳感器精度23、在故障檢測與診斷技術(shù)中，基于觀測器的方法主要通過比較什么來檢測故障？A．系統(tǒng)輸入與輸出的比值

B．實際輸出與觀測器估計輸出的殘差

C．系統(tǒng)狀態(tài)的變化率

D．控制信號的幅值24、下列哪項是魯棒控制設(shè)計中常用的設(shè)計指標(biāo)？A．上升時間

B．H∞范數(shù)

C．穩(wěn)態(tài)誤差

D．帶寬25、在非線性系統(tǒng)反饋線性化控制中，相對階的物理意義是什么？A．系統(tǒng)階數(shù)的對數(shù)

B．輸入對輸出的微分次數(shù)

C．狀態(tài)變量的個數(shù)

D．零動態(tài)的穩(wěn)定性26、在非線性控制系統(tǒng)中，李雅普諾夫直接法用于判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性時，若存在一個正定的標(biāo)量函數(shù)V(x)，且其沿系統(tǒng)軌跡的導(dǎo)數(shù)為負半定，則系統(tǒng)的平衡點在李雅普諾夫意義下是：A.漸近穩(wěn)定B.大范圍漸近穩(wěn)定C.穩(wěn)定但不一定漸近穩(wěn)定D.不穩(wěn)定27、在復(fù)雜系統(tǒng)的故障檢測與診斷中，殘差生成的主要作用是：A.提高系統(tǒng)控制精度B.估計系統(tǒng)狀態(tài)C.反映模型與實際系統(tǒng)之間的偏差D.優(yōu)化控制器參數(shù)28、在多智能體系統(tǒng)一致性控制中，拉普拉斯矩陣的第二小特征值（代數(shù)連通度）反映了：A.系統(tǒng)節(jié)點數(shù)量B.網(wǎng)絡(luò)通信帶寬C.網(wǎng)絡(luò)連通性強弱D.控制增益大小29、在魯棒控制設(shè)計中，H∞控制主要針對哪類不確定性進行抑制？A.參數(shù)精確已知的隨機擾動B.能量有界的外部干擾C.系統(tǒng)階數(shù)變化D.傳感器偏置30、在復(fù)雜系統(tǒng)建模中，狀態(tài)空間模型相較于傳遞函數(shù)模型的主要優(yōu)勢在于：A.僅適用于單輸入單輸出系統(tǒng)B.無法描述動態(tài)特性C.可直接處理多輸入多輸出系統(tǒng)D.不依賴微分方程二、多項選擇題下列各題有多個正確答案，請選出所有正確選項（共15題）31、在復(fù)雜系統(tǒng)安全性分析中，下列哪些方法常用于識別系統(tǒng)潛在故障模式及其影響？A.故障樹分析（FTA）B.層次分析法（AHP）C.故障模式與影響分析（FMEA）D.蒙特卡洛模擬32、在控制系統(tǒng)魯棒性設(shè)計中，下列哪些特性是魯棒控制器應(yīng)具備的關(guān)鍵能力？A.對模型參數(shù)攝動保持穩(wěn)定性B.快速實現(xiàn)最優(yōu)經(jīng)濟調(diào)度C.抑制外部干擾對輸出的影響D.適應(yīng)結(jié)構(gòu)變化并維持性能指標(biāo)33、下列哪些技術(shù)手段可用于復(fù)雜系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷？A.小波變換B.主成分分析（PCA）C.模糊邏輯控制器D.支持向量機（SVM）34、在多智能體系統(tǒng)協(xié)同控制中，實現(xiàn)一致性（consensus）通常依賴于哪些條件？A.網(wǎng)絡(luò)拓撲圖包含生成樹B.所有智能體初始狀態(tài)相同C.控制協(xié)議滿足對稱權(quán)重設(shè)計D.存在至少一個領(lǐng)導(dǎo)者持續(xù)提供參考輸入35、下列關(guān)于李雅普諾夫穩(wěn)定性理論的說法，哪些是正確的？A.李雅普諾夫函數(shù)必須為正定函數(shù)B.其導(dǎo)數(shù)沿系統(tǒng)軌跡負定可推出漸近穩(wěn)定C.適用于線性系統(tǒng)但不適用于非線性系統(tǒng)D.可用于判斷系統(tǒng)全局穩(wěn)定性36、在復(fù)雜系統(tǒng)建模過程中，以下哪些方法常用于描述系統(tǒng)的動態(tài)行為？A.微分方程模型B.狀態(tài)空間表示C.層次分析法D.馬爾可夫鏈37、在控制系統(tǒng)安全性評估中，以下哪些指標(biāo)可以反映系統(tǒng)的魯棒性？A.增益裕度B.相位裕度C.H∞范數(shù)D.系統(tǒng)響應(yīng)時間38、以下哪些技術(shù)屬于復(fù)雜系統(tǒng)故障診斷的常用方法？A.觀測器設(shè)計B.數(shù)據(jù)驅(qū)動的機器學(xué)習(xí)方法C.模糊邏輯推理D.成本效益分析39、在非線性系統(tǒng)控制中，以下哪些方法可用于實現(xiàn)全局漸近穩(wěn)定？A.反步法（Backstepping）B.滑?？刂艭.李雅普諾夫直接法D.PID控制40、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性分析通常關(guān)注以下哪些拓撲特征？A.節(jié)點度分布B.聚類系數(shù)C.特征向量中心性D.網(wǎng)絡(luò)直徑41、在復(fù)雜系統(tǒng)穩(wěn)定性分析中，李雅普諾夫第二方法通過構(gòu)造李雅普諾夫函數(shù)判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性。下列關(guān)于李雅普諾夫函數(shù)的描述正確的有：A.李雅普諾夫函數(shù)必須是正定的B.李雅普諾夫函數(shù)的時間導(dǎo)數(shù)必須是負定的，系統(tǒng)才漸近穩(wěn)定C.李雅普諾夫函數(shù)必須顯含時間變量D.若李雅普諾夫函數(shù)的時間導(dǎo)數(shù)半負定，且系統(tǒng)軌線不恒在導(dǎo)數(shù)為零的集合中，系統(tǒng)仍可能漸近穩(wěn)定42、關(guān)于復(fù)雜系統(tǒng)的魯棒控制設(shè)計，下列說法正確的有：A.H∞控制通過最小化系統(tǒng)外部干擾到輸出的增益實現(xiàn)魯棒性B.滑?？刂凭哂袕婔敯粜?，但可能引起抖振C.魯棒控制器設(shè)計必須基于精確的系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型D.μ綜合方法可用于處理結(jié)構(gòu)化不確定性43、在非線性系統(tǒng)反饋線性化控制中，下列條件屬于實現(xiàn)精確線性化所必需的有：A.系統(tǒng)相對階等于系統(tǒng)階數(shù)B.不存在零動態(tài)或零動態(tài)穩(wěn)定C.系統(tǒng)具有仿射非線性形式D.系統(tǒng)必須完全能觀44、關(guān)于復(fù)雜系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)，下列說法正確的有：A.數(shù)據(jù)包丟失可能導(dǎo)致系統(tǒng)失穩(wěn)B.網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時延可建模為時變時滯C.采用事件觸發(fā)機制可減少通信負擔(dān)D.系統(tǒng)必須采用集中式控制結(jié)構(gòu)45、在故障檢測與診斷技術(shù)中，基于模型的方法通常包括：A.殘差生成B.閾值比較C.主成分分析D.故障估計器設(shè)計三、判斷題判斷下列說法是否正確（共10題）46、在復(fù)雜系統(tǒng)控制中，李雅普諾夫穩(wěn)定性理論僅適用于線性時不變系統(tǒng)。A.正確B.錯誤47、在多智能體系統(tǒng)協(xié)同控制中，一致性協(xié)議的實現(xiàn)必須依賴全局通信拓撲信息。A.正確B.錯誤48、故障檢測與診斷（FDD）系統(tǒng)中，基于模型的殘差生成方法通常具有較高的檢測靈敏度和較低的誤報率。A.正確B.錯誤49、在非線性系統(tǒng)反饋線性化控制中，輸入-輸出線性化可能導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)部動態(tài)不穩(wěn)定。A.正確B.錯誤50、魯棒控制設(shè)計中，H∞控制方法主要針對系統(tǒng)參數(shù)的隨機不確定性進行優(yōu)化。A.正確B.錯誤51、在復(fù)雜系統(tǒng)控制中，李雅普諾夫穩(wěn)定性理論僅適用于線性時不變系統(tǒng)。A.正確B.錯誤52、在故障檢測與診斷中，殘差信號為零意味著系統(tǒng)一定處于正常運行狀態(tài)。A.正確B.錯誤53、多智能體系統(tǒng)的共識控制中，通信拓撲圖存在生成樹是實現(xiàn)狀態(tài)一致的充分必要條件。A.正確B.錯誤54、魯棒控制設(shè)計主要針對系統(tǒng)模型參數(shù)精確已知的情況。A.正確B.錯誤55、在非線性系統(tǒng)反饋線性化中，相對階小于系統(tǒng)階數(shù)時，可實現(xiàn)全局精確線性化。A.正確B.錯誤

參考答案及解析1.【參考答案】A【解析】根據(jù)李雅普諾夫穩(wěn)定性理論，若存在一個正定的標(biāo)量函數(shù)V(x)，且其沿系統(tǒng)軌跡的時間導(dǎo)數(shù)dV/dt負定，則系統(tǒng)在原點處是漸近穩(wěn)定的。該結(jié)論適用于自治系統(tǒng)，是判斷非線性系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要工具，不要求解系統(tǒng)微分方程，具有較強的工程應(yīng)用價值。2.【參考答案】C【解析】線性定常系統(tǒng)?=Ax+Bu的能控性通過能控性判別矩陣Qc=[BABA2B…A^(n-1)B]判斷。若Qc滿秩，則系統(tǒng)狀態(tài)完全能控。這是現(xiàn)代控制理論中的基本概念，廣泛應(yīng)用于系統(tǒng)設(shè)計與控制器綜合中。3.【參考答案】B【解析】殘差是實際輸出與模型輸出之間的差異，是故障診斷中的關(guān)鍵信號。當(dāng)系統(tǒng)正常運行時，殘差接近于零；當(dāng)發(fā)生故障時，殘差顯著偏離，可用于檢測和定位故障?；跉埐畹脑\斷方法廣泛應(yīng)用于航空航天、工業(yè)過程等復(fù)雜系統(tǒng)。4.【參考答案】C【解析】在多智能體系統(tǒng)中，一致性協(xié)議要求每個智能體通過鄰居信息更新狀態(tài)。若通信拓撲在任意時刻的聯(lián)合圖包含有向生成樹，則系統(tǒng)可實現(xiàn)漸近一致性。生成樹確保信息能從某個根節(jié)點傳播至所有其他節(jié)點，是達成協(xié)同的關(guān)鍵條件。5.【參考答案】B【解析】H∞控制通過最小化系統(tǒng)從外部擾動到輸出的傳遞函數(shù)的H∞范數(shù)，實現(xiàn)對能量有界擾動的抑制。該方法不依賴擾動的統(tǒng)計特性，適用于存在模型不確定性與強干擾的復(fù)雜系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于航空航天與精密控制領(lǐng)域。6.【參考答案】C【解析】李雅普諾夫第二方法通過構(gòu)造一個正定的李雅普諾夫函數(shù)，并分析其沿系統(tǒng)軌跡的導(dǎo)數(shù)符號來判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。若導(dǎo)數(shù)負定，則系統(tǒng)在平衡點處具有漸近穩(wěn)定性。該方法不依賴于線性化，適用于非線性、時變等復(fù)雜系統(tǒng)，是復(fù)雜系統(tǒng)穩(wěn)定性分析的核心工具之一?？煽匦耘c可觀測性需通過其他判據(jù)分析，輸入輸出增益則與H∞控制相關(guān)。7.【參考答案】B【解析】多智能體系統(tǒng)達成一致性要求各智能體通過信息交換逐步趨于共同狀態(tài)，其數(shù)學(xué)基礎(chǔ)依賴于通信圖的連通性。若拓撲圖存在生成樹，則一致性可實現(xiàn)。初始輸入、物理參數(shù)或外部激勵并非決定性因素。連通性保障信息可傳遞至所有節(jié)點，是協(xié)同控制的基本前提。8.【參考答案】C【解析】殘差是通過比較系統(tǒng)實際輸出與模型預(yù)測輸出得到的差值信號，用于表征系統(tǒng)運行狀態(tài)的異常程度。在無故障時殘差接近零，出現(xiàn)故障時顯著偏離，是故障檢測的核心依據(jù)。其設(shè)計需兼顧對故障敏感、對噪聲魯棒。提高控制精度或降階并非其直接目標(biāo)。9.【參考答案】C【解析】反饋線性化通過非線性狀態(tài)變換和反饋將原系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為線性形式，要求系統(tǒng)非線性部分光滑且滿足相對階條件與可積性條件（如李括號滿足特定關(guān)系）。匹配條件確保非線性可被補償。系統(tǒng)能控能觀是后續(xù)控制器設(shè)計基礎(chǔ)，但非該方法的直接前提。10.【參考答案】B【解析】H∞控制通過最小化系統(tǒng)從干擾輸入到受控輸出的H∞范數(shù)，實現(xiàn)對能量有界外部干擾的最優(yōu)抑制。其優(yōu)勢在于不依賴干擾的具體統(tǒng)計特性，適用于結(jié)構(gòu)不確定或部分未知的復(fù)雜系統(tǒng)。固定偏置或初始偏差可通過其他方法補償，非H∞主要目標(biāo)。11.【參考答案】B【解析】李雅普諾夫第二方法通過構(gòu)造李雅普諾夫函數(shù)來判斷系統(tǒng)平衡點的穩(wěn)定性，無需求解微分方程。若存在正定的李雅普諾夫函數(shù)，其沿系統(tǒng)軌跡的導(dǎo)數(shù)負定，則系統(tǒng)在平衡點處是漸近穩(wěn)定的。該方法適用于非線性、時變系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于復(fù)雜系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析，因此正確答案為B。12.【參考答案】C【解析】魯棒控制的核心目標(biāo)是保證系統(tǒng)在存在模型不確定性（如參數(shù)攝動、未建模動態(tài)）時仍能保持穩(wěn)定性與性能。它不依賴精確數(shù)學(xué)模型，強調(diào)對參數(shù)變化的容忍度。初始條件與輸入突變通常由穩(wěn)定性與動態(tài)響應(yīng)設(shè)計處理，而噪聲特性更多由濾波方法解決。因此，魯棒控制主要應(yīng)對模型參數(shù)攝動，選C。13.【參考答案】C【解析】狀態(tài)觀測器用于估計系統(tǒng)不可測狀態(tài)?？柭鼮V波是一種最優(yōu)狀態(tài)估計方法，適用于含噪聲的線性系統(tǒng)，能融合系統(tǒng)模型與測量數(shù)據(jù)實現(xiàn)狀態(tài)重構(gòu)，廣泛用于復(fù)雜系統(tǒng)。根軌跡和頻域補償屬于控制器設(shè)計方法，極點配置可用于觀測器設(shè)計，但卡爾曼濾波更具代表性與通用性，尤其在隨機干擾環(huán)境下，故選C。14.【參考答案】B【解析】多智能體系統(tǒng)的一致性指所有個體狀態(tài)趨于相同值，其實現(xiàn)依賴于信息交換能力。通信拓撲圖的連通性（特別是有向圖的全局連通性）確保信息能傳播至所有節(jié)點，是達成一致的必要條件?？刂圃鲆妗⒊跏紶顟B(tài)和采樣周期影響收斂速度與方式，但非決定性因素。因此，通信拓撲連通性是關(guān)鍵，選B。15.【參考答案】C【解析】反饋線性化通過非線性狀態(tài)變換與反饋，將非線性系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為線性形式，便于設(shè)計線性控制器。微分幾何方法（如李導(dǎo)數(shù)、李括號）是實現(xiàn)精確反饋線性化的數(shù)學(xué)工具，適用于仿射非線性系統(tǒng)。PID和滑?？刂撇灰蕾囅到y(tǒng)模型變換，自適應(yīng)控制用于參數(shù)未知系統(tǒng)。因此，微分幾何方法是反饋線性化的核心工具，選C。16.【參考答案】C【解析】李雅普諾夫第二方法（直接法）通過構(gòu)造李雅普諾夫函數(shù)來判斷系統(tǒng)平衡點的穩(wěn)定性，無需求解系統(tǒng)微分方程。該方法適用于線性和非線性系統(tǒng)，尤其在復(fù)雜非線性系統(tǒng)穩(wěn)定性分析中具有核心地位。若存在正定函數(shù)V(x)且其沿系統(tǒng)軌跡的導(dǎo)數(shù)負定，則系統(tǒng)漸近穩(wěn)定。因此，該方法主要用于判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性，而非可控性、可觀測性或魯棒性。17.【參考答案】B【解析】多智能體系統(tǒng)達成一致性的關(guān)鍵在于信息能夠從至少一個節(jié)點傳播至所有其他節(jié)點。通信拓撲圖中存在有向生成樹（spanningtree）是實現(xiàn)一致性的基本條件，表示存在一個根節(jié)點，其信息可通過路徑影響所有其他節(jié)點。完全對稱或度相等并非必要，雙向連通雖有助于收斂但非必要。因此，存在生成樹是保證信息傳遞完整性的關(guān)鍵拓撲特征。18.【參考答案】C【解析】殘差是系統(tǒng)實際輸出與模型預(yù)測輸出之間的差值，用于反映系統(tǒng)運行中的異常。在故障診斷中，正常狀態(tài)下殘差接近零；當(dāng)發(fā)生故障時，殘差顯著偏離，從而觸發(fā)檢測機制。殘差生成是故障檢測的第一步，后續(xù)通過閾值比較和特征分析判斷故障類型與位置。其核心作用是捕捉系統(tǒng)行為與期望行為之間的不一致性，而非提升響應(yīng)速度或降低成本。19.【參考答案】B【解析】H∞控制通過優(yōu)化系統(tǒng)傳遞函數(shù)的H∞范數(shù)，最小化外部擾動對輸出的影響，同時增強對模型攝動的不敏感性。它適用于存在未建模動態(tài)、參數(shù)變化或外部干擾的復(fù)雜系統(tǒng)，強調(diào)控制性能的魯棒穩(wěn)定性。該方法不依賴參數(shù)精確值，而是設(shè)計控制器以保證最差情況下的性能邊界。因此，其主要目標(biāo)是抑制外部擾動和模型不確定性，提升系統(tǒng)整體魯棒性。20.【參考答案】A【解析】切換系統(tǒng)由多個子系統(tǒng)按一定規(guī)則切換構(gòu)成。若存在一個共同的李雅普諾夫函數(shù)，即對所有子系統(tǒng)均滿足V?(x)<0，則無論切換如何發(fā)生，系統(tǒng)全局漸近穩(wěn)定。該條件要求所有子系統(tǒng)漸近穩(wěn)定，且其系統(tǒng)矩陣可交換（AB=BA），以保證李雅普諾夫函數(shù)導(dǎo)數(shù)一致性。若子系統(tǒng)不可交換或存在不穩(wěn)定子系統(tǒng)，共同函數(shù)可能不存在，需借助平均駐留時間等其他方法分析穩(wěn)定性。21.【參考答案】B【解析】李雅普諾夫第二方法通過構(gòu)造李雅普諾夫函數(shù)來判斷系統(tǒng)平衡點的穩(wěn)定性，特別適用于非線性、時變系統(tǒng)的漸近穩(wěn)定性分析。該方法不依賴于系統(tǒng)線性化，能直接評估系統(tǒng)在無外部輸入情況下的內(nèi)部穩(wěn)定性。若存在正定的李雅普諾夫函數(shù)，其導(dǎo)數(shù)負定，則系統(tǒng)在平衡點處漸近穩(wěn)定。該方法廣泛應(yīng)用于復(fù)雜動態(tài)系統(tǒng)的理論分析與控制設(shè)計中，是現(xiàn)代控制理論的核心工具之一。22.【參考答案】A【解析】多智能體系統(tǒng)達成一致性依賴于信息交換，通信拓撲結(jié)構(gòu)決定信息能否有效傳播。若通信圖存在有向生成樹或無向圖連通，則系統(tǒng)可實現(xiàn)狀態(tài)一致性。連通性保障每個智能體最終能獲取全局參考信息，是理論分析中的基本條件。其他因素如增益影響收斂速度，但不決定能否收斂。該問題是分布式協(xié)同控制的基礎(chǔ)理論問題。23.【參考答案】B【解析】基于觀測器的故障檢測通過構(gòu)建狀態(tài)觀測器估計系統(tǒng)輸出，將估計值與實際傳感器測量值進行比較，生成殘差信號。在無故障時殘差接近零；當(dāng)出現(xiàn)傳感器或執(zhí)行器故障時，殘差顯著偏離，觸發(fā)報警。該方法對模型精度要求較高，但能實現(xiàn)早期故障識別，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)和復(fù)雜安全系統(tǒng)中。24.【參考答案】B【解析】H∞控制是魯棒控制的核心方法之一，旨在最小化外部擾動對系統(tǒng)輸出的影響，其性能指標(biāo)為系統(tǒng)傳遞函數(shù)的H∞范數(shù)，表示最大增益。該方法能有效處理模型不確定性與外部干擾，適用于對安全性和穩(wěn)定性要求高的復(fù)雜系統(tǒng)。上升時間、穩(wěn)態(tài)誤差等屬于經(jīng)典控制性能指標(biāo)，不直接反映魯棒性。25.【參考答案】B【解析】相對階指輸出需對時間求導(dǎo)的最少次數(shù)，才能使輸入顯式出現(xiàn)在導(dǎo)數(shù)表達式中。它是反饋線性化可行性的關(guān)鍵條件，決定了能否通過非線性變換將系統(tǒng)等效為線性系統(tǒng)。若相對階等于系統(tǒng)階數(shù)，則系統(tǒng)無內(nèi)部動態(tài)；否則需分析零動態(tài)穩(wěn)定性。該概念是微分幾何控制理論中的基礎(chǔ)內(nèi)容。26.【參考答案】C【解析】根據(jù)李雅普諾夫穩(wěn)定性定理，若V(x)正定且其時間導(dǎo)數(shù)負半定，則系統(tǒng)平衡點是李雅普諾夫意義下穩(wěn)定的。要保證漸近穩(wěn)定，導(dǎo)數(shù)必須為負定，或通過拉薩爾不變集原理進一步分析。因此，僅負半定時不能斷言漸近穩(wěn)定，故選C。27.【參考答案】C【解析】殘差是實際輸出與模型預(yù)測輸出之間的差值，用于反映系統(tǒng)運行中是否存在故障。當(dāng)系統(tǒng)正常時，殘差接近零；出現(xiàn)故障時，殘差顯著變化。因此，殘差是故障檢測的核心信號，其本質(zhì)是揭示模型與實際系統(tǒng)的不一致性，故選C。28.【參考答案】C【解析】拉普拉斯矩陣的第二小特征值稱為代數(shù)連通度，其值大于零當(dāng)且僅當(dāng)網(wǎng)絡(luò)連通。該值越大，網(wǎng)絡(luò)連通性越強，一致性收斂速度越快。因此，它是衡量多智能體系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)連通性能的關(guān)鍵指標(biāo)，故選C。29.【參考答案】B【解析】H∞控制通過最小化系統(tǒng)從外部干擾到輸出的H∞范數(shù)，以抑制能量有界的干擾對輸出的影響。其設(shè)計不依賴于擾動的統(tǒng)計特性，適用于模型不確定性和外部干擾抑制，尤其適合處理具有有限能量的未知干擾，故選B。30.【參考答案】C【解析】狀態(tài)空間模型能統(tǒng)一描述單輸入單輸出和多輸入多輸出系統(tǒng)，適用于非線性、時變、多變量系統(tǒng)建模，且便于計算機仿真和現(xiàn)代控制方法（如狀態(tài)反饋、觀測器設(shè)計）應(yīng)用。而傳遞函數(shù)僅適用于線性時不變系統(tǒng)，故選C。31.【參考答案】A、C【解析】故障樹分析（FTA）通過邏輯樹形式追溯系統(tǒng)故障的成因，適用于定性和定量分析；故障模式與影響分析（FMEA）則系統(tǒng)性評估各組件故障模式及其對系統(tǒng)的影響，廣泛用于可靠性工程。層次分析法（AHP）主要用于多準(zhǔn)則決策，蒙特卡洛模擬用于不確定性量化和風(fēng)險評估，并非專門用于故障模式識別，故正確答案為A、C。32.【參考答案】A、C、D【解析】魯棒控制器的核心目標(biāo)是在模型不確定性、參數(shù)變化或外部干擾下保持系統(tǒng)穩(wěn)定性和性能。A項體現(xiàn)對參數(shù)變化的容忍，C項反映抗干擾能力，D項涉及結(jié)構(gòu)魯棒性。B項屬于經(jīng)濟控制范疇，與魯棒性無直接關(guān)聯(lián)，故正確答案為A、C、D。33.【參考答案】A、B、D【解析】小波變換能有效提取信號的時頻特征，適用于非平穩(wěn)信號分析；主成分分析用于降維和異常檢測；支持向量機可用于分類和故障識別。模糊邏輯控制器主要用于控制策略設(shè)計，而非狀態(tài)監(jiān)測或診斷，故A、B、D正確。34.【參考答案】A【解析】一致性達成的關(guān)鍵是通信拓撲結(jié)構(gòu)。若拓撲圖包含有向生成樹，則信息可從根節(jié)點傳播至所有節(jié)點，確保收斂。初始狀態(tài)無需相同，對稱權(quán)重非必要，領(lǐng)導(dǎo)者僅在領(lǐng)導(dǎo)-跟隨一致性中需要，故僅A為普遍必要條件。35.【參考答案】A、B、D【解析】李雅普諾夫函數(shù)需正定，其導(dǎo)數(shù)負定可保證漸近穩(wěn)定；若函數(shù)在全狀態(tài)空間滿足條件，可證全局穩(wěn)定。該理論廣泛用于非線性系統(tǒng)穩(wěn)定性分析，C項錯誤。A、B、D符合理論定義，正確。36.【參考答案】A、B、D【解析】微分方程模型廣泛用于連續(xù)動態(tài)系統(tǒng)的建模，能準(zhǔn)確描述變量隨時間的變化規(guī)律；狀態(tài)空間表示是現(xiàn)代控制理論的核心工具，適用于多輸入多輸出系統(tǒng)的動態(tài)描述；馬爾可夫鏈可用于隨機動態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移分析，尤其在不確定環(huán)境下表現(xiàn)良好。層次分析法主要用于決策分析，不直接描述系統(tǒng)動態(tài)行為，故C不選。37.【參考答案】A、B、C【解析】增益裕度和相位裕度是頻域中衡量系統(tǒng)穩(wěn)定裕量的重要指標(biāo)，反映系統(tǒng)在參數(shù)變化下的穩(wěn)定性保持能力；H∞范數(shù)用于量化系統(tǒng)對外部擾動的最大增益，是魯棒控制中的核心指標(biāo)。響應(yīng)時間主要反映動態(tài)性能，不直接表征魯棒性，故D不選。38.【參考答案】A、B、C【解析】觀測器設(shè)計通過重構(gòu)系統(tǒng)狀態(tài)實現(xiàn)殘差生成，是模型驅(qū)動故障診斷的基礎(chǔ)；數(shù)據(jù)驅(qū)動方法如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機適用于缺乏精確模型的復(fù)雜系統(tǒng)；模糊邏輯能處理不確定性信息，適用于非線性系統(tǒng)的故障推理。成本效益分析屬于管理決策工具，不用于故障診斷，故D不選。39.【參考答案】A、B、C【解析】反步法通過遞歸構(gòu)造李雅普諾夫函數(shù)實現(xiàn)非線性系統(tǒng)穩(wěn)定控制；滑?？刂凭哂袕婔敯粜裕稍谇袚Q面上實現(xiàn)系統(tǒng)收斂；李雅普諾夫直接法是判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性的理論基礎(chǔ)，可指導(dǎo)控制器設(shè)計。PID控制雖廣泛應(yīng)用，但難以保證非線性系統(tǒng)的全局漸近穩(wěn)定，故D不選。40.【參考答案】A、B、C、D【解析】節(jié)點度分布反映網(wǎng)絡(luò)連接的不均勻性，影響級聯(lián)故障傳播；聚類系數(shù)體現(xiàn)局部連通性，與魯棒性相關(guān)；特征向量中心性識別關(guān)鍵節(jié)點，對攻擊防御有指導(dǎo)意義；網(wǎng)絡(luò)直徑反映信息傳輸效率，影響系統(tǒng)響應(yīng)速度。這些拓撲特征共同決定復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的安全性能，均需納入分析范疇。41.【參考答案】A、B、D【解析】李雅普諾夫第二方法要求構(gòu)造一個正定函數(shù)（A正確），其時間導(dǎo)數(shù)負定可保證漸近穩(wěn)定（B正確）；若導(dǎo)數(shù)半負定但滿足拉薩爾不變性原理條件，系統(tǒng)仍漸近穩(wěn)定（D正確）；李雅普諾夫函數(shù)通常不顯含時間（C錯誤），顯含時間時為時變系統(tǒng)情形，非必需。42.【參考答案】A、B、D【解析】H∞控制優(yōu)化干擾抑制性能（A正確）；滑模控制對參數(shù)變化不敏感，但切換導(dǎo)致抖振（B正確）；魯棒控制恰恰用于模型不精確情形（C錯誤）；μ綜合可處理結(jié)構(gòu)化不確定性（D正確），是高級魯棒設(shè)計方法。43.【參考答案】A、B、C【解析】反饋線性化要求系統(tǒng)為仿射非線性（C正確）；相對階等于系統(tǒng)階數(shù)保證可完全線性化（A正確）；零動態(tài)必須穩(wěn)定或不存在（B正確）；能觀性非必要條件，能控性更關(guān)鍵（D錯誤）。44.【參考答案】A、B、C【解析】網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)中數(shù)據(jù)包丟失和時延影響穩(wěn)定性（A、B正確）；事件觸發(fā)代替周期采樣可降低通信負荷（C正確）；分布式與集中式均可采用（D錯誤），現(xiàn)代系統(tǒng)多趨向分布式架構(gòu)。45.【參考答案】A、B、D【解析】基于模型的診斷通過建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型生成殘差（A正確），經(jīng)閾值判斷是否發(fā)生故障（B正確），并可設(shè)計觀測器進行故障估計（D正確）；主成分分析屬于數(shù)據(jù)驅(qū)動方法（C錯誤），不依賴精確模型。46.【參考答案】B【解析】李雅普諾夫穩(wěn)定性理論不僅適用于線性系統(tǒng)，更廣泛應(yīng)用于非線性、時變等復(fù)雜系統(tǒng)。該理論通過構(gòu)造李雅普諾夫函數(shù)判斷系統(tǒng)平衡點的穩(wěn)定性，是現(xiàn)代控制理論的核心工具之一。對于非線性系統(tǒng)，李雅普諾夫直接法無需求解微分方程即可分析穩(wěn)定性，因此在復(fù)雜系統(tǒng)安全與控制領(lǐng)域具有關(guān)鍵作用。題干限制其僅用于線性時不變系統(tǒng)，顯然錯誤。47.【參考答案】B【解析】多智能體系統(tǒng)的一致性協(xié)議通?；诰植肯鄬顟B(tài)信息設(shè)計，如鄰居智能體之間的狀態(tài)差，無需每個個體掌握全局通信拓撲。通過圖論建模通信結(jié)構(gòu)，分布式控制律即可實現(xiàn)狀態(tài)漸近一致。實際應(yīng)用中，全局信息難以獲取，因此協(xié)議設(shè)計強調(diào)分布性與可擴展性。題干說法違背了分布式控制的基本原則，故錯誤。48.【參考答案】A【解析】基于數(shù)學(xué)模型的FDD方法利用系統(tǒng)動態(tài)模型計算輸出預(yù)測值，與實際測量值比較生成殘差。該方法能精確反映系統(tǒng)偏差，對早期微小故障敏感，且可通過閾值優(yōu)化降低誤報。相比數(shù)據(jù)驅(qū)動方法，其物理可解釋性強，廣泛應(yīng)用于高安全性要求的復(fù)雜系統(tǒng)。因此題干表述正確。49.【參考答案】A【解析】輸入-輸出反饋線性化通過坐標(biāo)變換和非線性補償實現(xiàn)輸出跟蹤性能優(yōu)化，但僅處理了外部動態(tài)。未被顯式控制的內(nèi)部動態(tài)若不滿足最小相位特性，則可能出現(xiàn)發(fā)散或振蕩，即“零動態(tài)”不穩(wěn)定問題。因此，該方法需結(jié)合零動態(tài)分析，否則可能危及整體穩(wěn)定性。題干表述科學(xué)準(zhǔn)確。50.【參考答案】B【解析】H∞控制主要處理外部擾動和建模誤差下的系統(tǒng)性能優(yōu)化，目標(biāo)是最小化擾動到輸出的L2增益，強調(diào)魯棒穩(wěn)定性與干擾抑制能力。而參數(shù)隨機不確定性通常由隨機控制或魯棒μ綜合等方法處理。H∞不假設(shè)不確定性概率分布，適用于結(jié)構(gòu)化有界擾動，故題干混淆了不確定性類型，錯誤。51.【參考答案】B【解析】李雅普諾夫穩(wěn)定性理論不僅適用于線性系統(tǒng)，更廣泛應(yīng)用于非線性、時變等復(fù)雜系統(tǒng)。該理論通過構(gòu)造李雅普諾夫函數(shù)來判斷系統(tǒng)平衡點的穩(wěn)定性，是分析非線性系統(tǒng)穩(wěn)定性的核心工具之一。線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性可通過特征值判斷，但復(fù)雜系統(tǒng)常依賴?yán)钛牌罩Z夫第二法進行分析，因此該說法錯誤。52.【參考答案】B【解析】殘差信號是實際輸出與模型預(yù)測輸出之差，理想情況下故障時殘差顯著偏離零。但傳感器噪聲、建模誤差或微小故障可能導(dǎo)致殘差仍接近零，出現(xiàn)漏檢。此外，殘差閾值需合理設(shè)定以區(qū)分正常波動與真實故障。因此，殘差為零不能絕對判斷系統(tǒng)正常，該說法錯誤。53.【參考答案】B【解析】有向圖中存在生成樹是達成一致的必要條件，但非充分條件，還需滿足權(quán)重合適、時延可控等條件。對于時變拓撲，還需聯(lián)合連通性等附加條件。因此，僅存在生成樹不足以保證共識，該命題混淆了必要與充分條件，故錯誤。54.【參考答案】B【解析】魯棒控制的核心正是應(yīng)對模型不確定性，如參數(shù)攝動、未建模動態(tài)或外部干擾。其目標(biāo)是在參數(shù)不完全精確已知時仍保持系統(tǒng)穩(wěn)定性和性能。因此，魯棒控制適用于參數(shù)存在攝動的場景，而非要求精確已知，該說法錯誤。55.【參考答案】B【解析】反饋線性化要求系統(tǒng)滿足可線性化條件，若相對階小于系統(tǒng)階數(shù)，則存在內(nèi)部動態(tài)，可能引發(fā)零動態(tài)不穩(wěn)定。即使局部線性化成功，也無法保證全局精確線性化，尤其在零動態(tài)不穩(wěn)定時系統(tǒng)可能發(fā)散。因此該說法錯誤。

2025重慶大學(xué)復(fù)雜系統(tǒng)安全與控制教育部重點實驗室主任招聘1人筆試歷年典型考點題庫附帶答案詳解（第2套）一、單項選擇題下列各題只有一個正確答案，請選出最恰當(dāng)?shù)倪x項（共30題）1、在非線性控制系統(tǒng)中，李雅普諾夫第二法主要用于判斷系統(tǒng)的哪項特性？A.可控性B.可觀測性C.穩(wěn)定性D.魯棒性2、在多智能體系統(tǒng)協(xié)同控制中，實現(xiàn)一致性（consensus）的關(guān)鍵因素是什么？A.每個智能體的初始位置相同B.通信拓撲圖具有有向生成樹C.所有智能體采用相同的采樣周期D.控制增益必須為單位矩陣3、下列哪種方法常用于復(fù)雜系統(tǒng)的故障檢測與診斷？A.傅里葉變換B.卡爾曼濾波C.主成分分析（PCA）D.狀態(tài)觀測器4、在魯棒控制設(shè)計中，H∞控制主要針對哪類不確定性進行優(yōu)化？A.參數(shù)概率分布已知的隨機擾動B.能量有界的外部干擾和模型不確定性C.系統(tǒng)狀態(tài)的初始偏差D.通信延遲的精確建模5、下列關(guān)于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)同步的說法中，正確的是？A.網(wǎng)絡(luò)同步僅與節(jié)點動力學(xué)有關(guān)，與拓撲結(jié)構(gòu)無關(guān)B.耦合強度越大，越容易實現(xiàn)同步C.拉普拉斯矩陣的第二小特征值（代數(shù)連通度）越大，同步能力越強D.所有網(wǎng)絡(luò)在足夠長時間后都會自然同步6、在非線性系統(tǒng)穩(wěn)定性分析中，李雅普諾夫第二方法的核心思想是通過構(gòu)造何種函數(shù)來判斷系統(tǒng)的漸近穩(wěn)定性？A.狀態(tài)轉(zhuǎn)移函數(shù)B.李雅普諾夫函數(shù)C.傳遞函數(shù)D.哈密頓函數(shù)7、在復(fù)雜系統(tǒng)故障診斷中，基于模型的方法主要依賴于以下哪項技術(shù)？A.模糊邏輯控制B.狀態(tài)觀測器設(shè)計C.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練D.遺傳算法優(yōu)化8、在多智能體系統(tǒng)協(xié)同控制中，實現(xiàn)一致性（consensus）的關(guān)鍵條件是通信拓撲圖滿足什么性質(zhì)？A.完全對稱性B.存在有向生成樹C.所有節(jié)點度數(shù)相等D.圖為無權(quán)圖9、在魯棒控制設(shè)計中，H∞控制主要解決系統(tǒng)對哪類不確定性的抑制問題？A.參數(shù)攝動與外部干擾B.初始狀態(tài)偏差C.采樣周期變化D.傳感器噪聲統(tǒng)計特性未知10、卡爾曼濾波器在狀態(tài)估計中的最優(yōu)性依賴于系統(tǒng)噪聲和觀測噪聲滿足何種統(tǒng)計特性？A.噪聲為任意有界信號B.噪聲為零均值高斯白噪聲C.噪聲為周期性信號D.噪聲具有未知分布11、在非線性控制系統(tǒng)中，李雅普諾夫直接法用于判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性時，若構(gòu)造的李雅普諾夫函數(shù)V(x)正定且其導(dǎo)數(shù)負半定，則系統(tǒng)在平衡點處是：A.漸近穩(wěn)定B.大范圍漸近穩(wěn)定C.不穩(wěn)定D.穩(wěn)定但不能判斷漸近穩(wěn)定12、在復(fù)雜系統(tǒng)故障診斷中，基于觀測器的故障檢測方法主要依賴于以下哪項技術(shù)原理？A.狀態(tài)重構(gòu)與殘差生成B.頻域濾波與譜分析C.數(shù)據(jù)降維與主成分分析D.參數(shù)辨識與最小二乘估計13、在多智能體系統(tǒng)一致性控制中，實現(xiàn)漸近一致收斂的基本條件之一是通信拓撲圖應(yīng)：A.存在有向生成樹B.完全連通C.無環(huán)結(jié)構(gòu)D.對稱加權(quán)14、在魯棒控制設(shè)計中，H∞控制方法主要針對系統(tǒng)的哪類性能進行優(yōu)化？A.穩(wěn)態(tài)誤差最小化B.對外部擾動的抑制能力C.狀態(tài)響應(yīng)速度D.參數(shù)靈敏度15、在復(fù)雜系統(tǒng)建模中，使用T-S模糊模型的主要優(yōu)勢是：A.可將非線性系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為局部線性模型組合B.顯著降低系統(tǒng)狀態(tài)維數(shù)C.自動識別系統(tǒng)故障類型D.提高采樣頻率適應(yīng)性16、在復(fù)雜系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析中，李雅普諾夫第二方法的核心思想是什么？A.通過求解系統(tǒng)的特征方程判斷穩(wěn)定性B.利用能量類函數(shù)判斷系統(tǒng)平衡狀態(tài)的穩(wěn)定性C.通過系統(tǒng)輸入輸出關(guān)系判斷有界性D.借助相平面圖分析極限環(huán)的存在性17、在多智能體系統(tǒng)協(xié)同控制中，實現(xiàn)一致性（consensus）的關(guān)鍵因素是什么？A.每個智能體具有相同的初始狀態(tài)B.通信拓撲圖包含生成樹C.所有智能體采用相同的控制器增益D.系統(tǒng)存在中心協(xié)調(diào)節(jié)點18、下列哪項是故障檢測與診斷中常用的殘差生成方法？A.卡爾曼濾波器B.傅里葉變換C.主成分分析D.滑動平均濾波19、在非線性控制系統(tǒng)中，描述函數(shù)法主要用于分析哪類現(xiàn)象？A.漸近穩(wěn)定性B.自持振蕩（極限環(huán)）C.軌跡跟蹤性能D.參數(shù)辨識精度20、復(fù)雜系統(tǒng)魯棒性分析中，H∞控制主要針對哪類不確定性？A.參數(shù)精確已知的隨機擾動B.能量有界的外部干擾C.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的突變D.傳感器偏置故障21、在復(fù)雜系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析中，李雅普諾夫第二方法的核心思想是通過構(gòu)造何種函數(shù)來判斷系統(tǒng)平衡狀態(tài)的穩(wěn)定性？A.狀態(tài)轉(zhuǎn)移函數(shù)B.能量函數(shù)C.李雅普諾夫函數(shù)D.傳遞函數(shù)22、在多智能體系統(tǒng)協(xié)同控制中，實現(xiàn)一致性（consensus）的關(guān)鍵依賴于什么？A.每個智能體的初始狀態(tài)相同B.通信拓撲圖的連通性C.所有智能體具有相同的控制增益D.系統(tǒng)輸入信號一致23、下列哪種方法常用于處理不確定非線性系統(tǒng)的魯棒控制設(shè)計？A.極點配置法B.滑?？刂艭.狀態(tài)反饋線性化D.最小二乘法24、在復(fù)雜系統(tǒng)故障診斷中，基于觀測器的方法主要通過比較什么來實現(xiàn)故障檢測？A.系統(tǒng)輸入與輸出的幅值B.實際輸出與觀測器估計輸出的殘差C.系統(tǒng)狀態(tài)的階數(shù)變化D.控制器參數(shù)的漂移25、在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)同步控制中，影響同步性能的最關(guān)鍵因素是？A.節(jié)點的動態(tài)特性B.網(wǎng)絡(luò)的耦合強度與拓撲結(jié)構(gòu)C.外部輸入信號的頻率D.節(jié)點數(shù)量的多少26、在控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析中，若某線性定常系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)的所有極點均位于s平面的左半部分，則該系統(tǒng)：A．一定不穩(wěn)定

B．臨界穩(wěn)定

C．一定穩(wěn)定

D．無法判斷穩(wěn)定性27、在復(fù)雜系統(tǒng)故障診斷中，以下哪種方法主要用于提取系統(tǒng)運行狀態(tài)的特征信息？A．PID控制

B．傅里葉變換

C．狀態(tài)反饋

D．極點配置28、下列關(guān)于李雅普諾夫穩(wěn)定性理論的表述中，正確的是：A．李雅普諾夫第一法只能用于線性系統(tǒng)

B．李雅普諾夫函數(shù)為正定是系統(tǒng)不穩(wěn)定的充分條件

C．若存在正定的李雅普諾夫函數(shù)且其導(dǎo)數(shù)負定，則系統(tǒng)漸近穩(wěn)定

D．李雅普諾夫第二法無需構(gòu)造函數(shù)即可判斷穩(wěn)定性29、在多智能體系統(tǒng)協(xié)同控制中，實現(xiàn)一致性的關(guān)鍵因素是：A．個體控制增益相同

B．通信拓撲圖具有有向生成樹

C．所有智能體初始狀態(tài)一致

D．系統(tǒng)采樣周期足夠小30、在魯棒控制系統(tǒng)設(shè)計中，H∞控制方法主要解決的問題是：A．提高系統(tǒng)響應(yīng)速度

B．減小穩(wěn)態(tài)誤差

C．抑制外部干擾和模型不確定性的影響

D．降低系統(tǒng)階數(shù)二、多項選擇題下列各題有多個正確答案，請選出所有正確選項（共15題）31、在復(fù)雜系統(tǒng)建模中，常用于描述系統(tǒng)動態(tài)行為的數(shù)學(xué)工具包括哪些？A.微分方程B.狀態(tài)空間模型C.概率圖模型D.傅里葉變換32、關(guān)于復(fù)雜系統(tǒng)的魯棒性，下列說法正確的有哪些？A.魯棒性指系統(tǒng)在參數(shù)擾動下維持功能的能力B.增加系統(tǒng)冗余通?？商嵘敯粜訡.魯棒性強的系統(tǒng)必然具有高效率D.小世界網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有助于提升信息傳遞的魯棒性33、在控制系統(tǒng)中，李雅普諾夫穩(wěn)定性理論適用于分析下列哪些類型的系統(tǒng)？A.線性時不變系統(tǒng)B.非線性系統(tǒng)C.離散時間系統(tǒng)D.分布參數(shù)系統(tǒng)34、下列哪些方法可用于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵節(jié)點識別？A.介數(shù)中心性B.接近中心性C.特征向量中心性D.傅里葉級數(shù)展開35、在安全控制系統(tǒng)設(shè)計中，下列哪些原則有助于提升系統(tǒng)安全性？A.故障安全設(shè)計B.多重冗余校驗C.實時監(jiān)控與報警D.最小權(quán)限原則36、在復(fù)雜系統(tǒng)建模過程中，以下哪些方法常用于處理系統(tǒng)內(nèi)部的非線性動態(tài)行為？A.狀態(tài)空間模型B.泰勒級數(shù)線性化C.李雅普諾夫指數(shù)分析D.主成分分析（PCA）37、在安全控制系統(tǒng)設(shè)計中，以下哪些技術(shù)可用于提升系統(tǒng)的容錯能力？A.冗余傳感器配置B.故障檢測與隔離（FDI）機制C.自適應(yīng)控制算法D.模糊邏輯控制器38、以下關(guān)于復(fù)雜系統(tǒng)穩(wěn)定性的描述，哪些是正確的？A.漸近穩(wěn)定系統(tǒng)必然是李雅普諾夫意義下穩(wěn)定的B.李雅普諾夫第二法無需求解系統(tǒng)微分方程即可判斷穩(wěn)定性C.所有線性時不變系統(tǒng)均可通過特征值判斷穩(wěn)定性D.混沌系統(tǒng)可能在局部穩(wěn)定但整體不穩(wěn)定39、在控制系統(tǒng)的可靠性分析中，以下哪些指標(biāo)常用于量化系統(tǒng)安全性能？A.平均無故障時間（MTBF）B.故障率函數(shù)C.可靠度函數(shù)D.控制增益幅值40、以下哪些方法適用于復(fù)雜系統(tǒng)的故障診斷？A.觀測器設(shè)計法B.數(shù)據(jù)驅(qū)動的機器學(xué)習(xí)模型C.頻域分析中的波特圖D.殘差生成與分析41、在復(fù)雜系統(tǒng)建模中，以下哪些方法常用于描述系統(tǒng)的動態(tài)行為？A.微分方程模型B.狀態(tài)空間表示法C.層次分析法D.馬爾可夫鏈E.蒙特卡洛模擬42、在控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析中，以下哪些判據(jù)可用于判斷線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性？A.勞斯-赫爾維茨判據(jù)B.奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)C.李雅普諾夫直接法D.香農(nóng)采樣定理E.根軌跡法43、下列關(guān)于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)基本特性的描述，哪些是正確的？A.小世界特性意味著網(wǎng)絡(luò)具有較短的平均路徑長度和較高的聚類系數(shù)B.無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)的度分布服從泊松分布C.網(wǎng)絡(luò)的魯棒性指其在節(jié)點或邊失效時仍保持連通的能力D.社區(qū)結(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點形成內(nèi)部密集、外部稀疏的子群E.所有復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)都具有完全隨機的連接方式44、在故障診斷技術(shù)中，以下哪些方法屬于基于模型的診斷方法？A.殘差生成與分析B.主成分分析（PCA）C.狀態(tài)觀測器法D.支持向量機（SVM）E.參數(shù)估計法45、在非線性系統(tǒng)分析中，以下哪些現(xiàn)象屬于典型的非線性動力學(xué)行為？A.極限環(huán)B.分岔C.諧振D.混沌E.超調(diào)三、判斷題判斷下列說法是否正確（共10題）46、在復(fù)雜系統(tǒng)控制中，李雅普諾夫穩(wěn)定性理論僅適用于線性時不變系統(tǒng)。A.正確B.錯誤47、故障診斷中的殘差生成方法通常依賴于系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型與實際輸出之間的偏差。A.正確B.錯誤48、在多智能體系統(tǒng)協(xié)同控制中，一致性協(xié)議的目標(biāo)是使所有智能體的狀態(tài)趨于相同。A.正確B.錯誤49、魯棒控制設(shè)計的主要目標(biāo)是在系統(tǒng)參數(shù)精確已知的前提下優(yōu)化性能指標(biāo)。A.正確B.錯誤50、卡爾曼濾波適用于任何非線性系統(tǒng)的狀態(tài)估計問題。A.正確B.錯誤51、在復(fù)雜系統(tǒng)控制中，狀態(tài)反饋能夠任意配置系統(tǒng)極點的前提是系統(tǒng)完全能控。A.正確B.錯誤52、李雅普諾夫第二法判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性時，只需構(gòu)造一個正定的標(biāo)量函數(shù)即可判定系統(tǒng)穩(wěn)定。A.正確B.錯誤53、在多智能體系統(tǒng)中，一致性協(xié)議的收斂性依賴于通信拓撲圖的連通性。A.正確B.錯誤54、魯棒控制設(shè)計主要針對系統(tǒng)參數(shù)精確已知且無外部干擾的情況。A.正確B.錯誤55、卡爾曼濾波適用于線性系統(tǒng)且噪聲為高斯白噪聲的最優(yōu)狀態(tài)估計。A.正確B.錯誤

參考答案及解析1.【參考答案】C【解析】李雅普諾夫第二法（直接法）通過構(gòu)造一個合適的李雅普諾夫函數(shù)來判斷系統(tǒng)平衡點的穩(wěn)定性，無需求解系統(tǒng)的狀態(tài)方程。若存在正定的李雅普諾夫函數(shù)，其沿系統(tǒng)軌跡的導(dǎo)數(shù)為負定或半負定，則系統(tǒng)在平衡點處是漸近穩(wěn)定或穩(wěn)定的。該方法廣泛應(yīng)用于非線性、時變系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析，是復(fù)雜系統(tǒng)理論中的核心工具之一。2.【參考答案】B【解析】多智能體系統(tǒng)達成一致性要求信息能夠從至少一個智能體傳播到其他所有智能體。通信拓撲圖中存在有向生成樹是實現(xiàn)一致性的充分必要條件之一，保證了信息的全局可達性。初始狀態(tài)、采樣周期或控制增益的具體形式不是決定性因素，核心在于網(wǎng)絡(luò)連接結(jié)構(gòu)的連通性。3.【參考答案】D【解析】狀態(tài)觀測器通過重構(gòu)系統(tǒng)狀態(tài)并與實際輸出比較，生成殘差信號用于檢測異常。它能有效識別系統(tǒng)內(nèi)部故障，廣泛應(yīng)用于傳感器、執(zhí)行器和過程故障診斷。雖然PCA和卡爾曼濾波也可用于異常檢測，但狀態(tài)觀測器更直接關(guān)聯(lián)系統(tǒng)動態(tài)模型，是控制領(lǐng)域故障診斷的核心方法之一。4.【參考答案】B【解析】H∞控制通過最小化系統(tǒng)從干擾輸入到受控輸出的H∞范數(shù)，實現(xiàn)對能量有界外部干擾的抑制，并增強對未建模動態(tài)和結(jié)構(gòu)不確定性（如高頻動態(tài)、參數(shù)攝動）的魯棒性。其設(shè)計不依賴于擾動的概率特性，適用于最壞情況下的性能保證，是處理結(jié)構(gòu)不確定性的主流方法。5.【參考答案】C【解析】代數(shù)連通度（Fiedler值）反映網(wǎng)絡(luò)的連通強度，值越大表示網(wǎng)絡(luò)越“緊密”，有利于信息傳播和同步。同步性能取決于節(jié)點動力學(xué)、耦合強度與網(wǎng)絡(luò)拓撲的綜合影響。過強耦合可能導(dǎo)致失穩(wěn)，且并非所有網(wǎng)絡(luò)都能同步，如弱連通或異質(zhì)性過強的網(wǎng)絡(luò)難以實現(xiàn)同步。6.【參考答案】B【解析】李雅普諾夫第二方法（直接法）通過構(gòu)造一個正定的標(biāo)量函數(shù)（即李雅普諾夫函數(shù)V(x)），并分析其沿系統(tǒng)軌跡的時間導(dǎo)數(shù)是否負定，來判斷平衡點的穩(wěn)定性。若V(x)正定且dV/dt負定，則系統(tǒng)在原點漸近穩(wěn)定。該方法無需求解系統(tǒng)微分方程，適用于復(fù)雜非線性系統(tǒng)，是現(xiàn)代控制理論中穩(wěn)定性分析的重要工具。7.【參考答案】B【解析】基于模型的故障診斷方法通過建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，利用狀態(tài)觀測器（如Luenberger觀測器或滑模觀測器）重構(gòu)系統(tǒng)狀態(tài)，比較實際輸出與觀測器輸出的殘差，從而檢測和隔離故障。該方法精度高、實時性強，廣泛應(yīng)用于航空航天、工業(yè)控制等復(fù)雜系統(tǒng)中，是控制領(lǐng)域故障診斷的經(jīng)典技術(shù)路徑。8.【參考答案】B【解析】多智能體系統(tǒng)達成一致性的必要條件是通信拓撲圖中存在一個有向生成樹（spanningtree），確保信息能從至少一個根節(jié)點傳播到所有其他節(jié)點。該結(jié)論基于代數(shù)圖論與矩陣?yán)碚?，是分布式協(xié)同控制的基礎(chǔ)理論之一，在無人機編隊、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。9.【參考答案】A【解析】H∞控制通過最小化系統(tǒng)從外部干擾到輸出的H∞范數(shù)，實現(xiàn)對參數(shù)不確定性、建模誤差和外部干擾的強魯棒性。其設(shè)計目標(biāo)是在最壞情況下保證系統(tǒng)性能有界，適用于高精度、高可靠性要求的復(fù)雜控制系統(tǒng)，是現(xiàn)代魯棒控制的核心方法之一。10.【參考答案】B【解析】卡爾曼濾波器在系統(tǒng)噪聲和觀測噪聲均為零均值、高斯分布、白噪聲且統(tǒng)計特性已知的前提下，提供線性系統(tǒng)的最小方差最優(yōu)狀態(tài)估計。其遞推結(jié)構(gòu)高效，廣泛應(yīng)用于導(dǎo)航、目標(biāo)跟蹤和傳感器融合等工程領(lǐng)域，是狀態(tài)估計的經(jīng)典算法。11.【參考答案】D【解析】根據(jù)李雅普諾夫穩(wěn)定性定理，若V(x)正定且其導(dǎo)數(shù)負半定，只能保證系統(tǒng)在平衡點處是李雅普諾夫意義下的穩(wěn)定。若要進一步判斷漸近穩(wěn)定，需滿足V?(x)在非零狀態(tài)不恒等于零（即負定或滿足拉薩爾不變集原理條件）。因此僅憑負半定導(dǎo)數(shù)不能斷言漸近穩(wěn)定，正確答案為D。12.【參考答案】A【解析】基于觀測器的故障診斷方法通過設(shè)計狀態(tài)觀測器重構(gòu)系統(tǒng)狀態(tài)，利用實際輸出與估計輸出之差生成殘差信號。當(dāng)殘差顯著偏離零值時，可判斷系統(tǒng)發(fā)生故障。該方法核心在于狀態(tài)重構(gòu)與殘差分析，廣泛應(yīng)用于非線性與時變系統(tǒng)。B、C、D雖用于信號處理或建模，但非觀測器法的核心機制，故選A。13.【參考答案】A【解析】多智能體系統(tǒng)達成一致性的關(guān)鍵在于信息的可達性。若通信拓撲圖包含有向生成樹，則存在一個根節(jié)點可影響所有其他節(jié)點，保證信息最終傳播至整個網(wǎng)絡(luò)，是實現(xiàn)漸近一致的充分必要條件之一。完全連通過強，非必要；無環(huán)或?qū)ΨQ加權(quán)并非必要條件。因此A為正確答案。14.【參考答案】B【解析】H∞控制通過最小化系統(tǒng)從外部擾動到輸出的傳遞函數(shù)的H∞范數(shù)，實現(xiàn)對最惡劣擾動下的最優(yōu)抑制，適用于存在不確定性和干擾的復(fù)雜系統(tǒng)。其核心目標(biāo)是魯棒穩(wěn)定性和干擾抑制，而非響應(yīng)速度或穩(wěn)態(tài)誤差。故B正確，A更關(guān)聯(lián)于PI控制，D涉及結(jié)構(gòu)靈敏度分析。15.【參考答案】A【解析】T-S（Takagi-Sugeno）模糊模型通過若干“如果-則”規(guī)則將非線性系統(tǒng)分解為多個局部線性子系統(tǒng)，便于應(yīng)用線性控制理論進行分析與設(shè)計，是處理非線性系統(tǒng)的有效工具。其優(yōu)勢在于保留非線性特性的同時實現(xiàn)局部線性化，而非降維、故障識別或采樣優(yōu)化。故正確答案為A。16.【參考答案】B【解析】李雅普諾夫第二方法不依賴于求解微分方程，而是構(gòu)造一個正定的標(biāo)量函數(shù)（稱為李雅普諾夫函數(shù)），通過其沿系統(tǒng)軌跡的導(dǎo)數(shù)符號判斷穩(wěn)定性。若導(dǎo)數(shù)負定，則系統(tǒng)漸近穩(wěn)定。該方法適用于非線性、時變等復(fù)雜系統(tǒng)，是現(xiàn)代控制理論中分析穩(wěn)定性的核心工具，尤其在無解析解的情況下具有重要價值。17.【參考答案】B【解析】多智能體系統(tǒng)達成一致性要求信息能從至少一個節(jié)點傳遞到其他所有節(jié)點，即通信拓撲圖包含有向生成樹。這是實現(xiàn)狀態(tài)漸近一致的充分必要條件之一。初始狀態(tài)、控制器參數(shù)等影響收斂速度，但不決定能否收斂。無中心化是分布式控制優(yōu)勢，故D錯誤。該考點是復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)協(xié)同控制的核心內(nèi)容。18.【參考答案】A【解析】卡爾曼濾波器可估計系統(tǒng)狀態(tài)，利用實際輸出與估計輸出之差構(gòu)造殘差信號，對故障敏感而對噪聲魯棒，廣泛用于故障檢測。傅里葉變換用于頻域分析，主成分分析用于降維，滑動平均用于平滑數(shù)據(jù)，均不直接生成用于故障檢測的殘差。殘差分析是控制系統(tǒng)安全監(jiān)測的重要手段，尤其在容錯控制中具有關(guān)鍵作用。19.【參考答案】B【解析】描述函數(shù)法將非線性環(huán)節(jié)等效為頻率相關(guān)的增益，結(jié)合線性部分頻率特性，用于預(yù)測系統(tǒng)是否產(chǎn)生自持振蕩及其頻率和幅值。該方法是頻域分析非線性系統(tǒng)的重要工具，特別適用于繼電器、飽和等常見非線性。雖然不能嚴(yán)格證明穩(wěn)定性，但在工程實踐中對極限環(huán)預(yù)測具有較高實用價值。20.【參考答案】B【解析】H∞控制通過最小化系統(tǒng)從干擾輸入到受控輸出的H∞范數(shù)，使系統(tǒng)對能量有界的外部干擾具有強抑制能力，適用于模型不確定性和外部擾動并存的場景。其核心是保證最壞情況下的性能邊界，屬于魯棒控制的重要方法。參數(shù)擾動和結(jié)構(gòu)變化可通過其他魯棒方法處理，但H∞側(cè)重干擾抑制，廣泛應(yīng)用于精密控制與安全系統(tǒng)。21.【參考答案】C【解析】李雅普諾夫第二方法不依賴求解微分方程，而是通過構(gòu)造一個正定的標(biāo)量函數(shù)（即李雅普諾夫函數(shù)），并分析其沿系統(tǒng)軌跡的導(dǎo)數(shù)符號來判斷穩(wěn)定性。若該函數(shù)正定且其導(dǎo)數(shù)負定，則系統(tǒng)漸近穩(wěn)定。該方法適用于非線性、時變等復(fù)雜系統(tǒng)，是現(xiàn)代控制理論中的核心工具之一。22.【參考答案】B【解析】多智能體系統(tǒng)達成一致性依賴于信息交換結(jié)構(gòu)，即通信拓撲圖的連通性。若拓撲圖存在生成樹，則信息可從至少一個智能體傳遞至其他所有個體，從而實現(xiàn)狀態(tài)或輸出的一致。初始狀態(tài)、控制增益等非必要相同，核心在于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的連通性質(zhì)。23.【參考答案】B【解析】滑?？刂仆ㄟ^設(shè)計滑動面使系統(tǒng)狀態(tài)強制趨近并沿其滑動，對外部擾動和模型不確定性具有強魯棒性。其不連續(xù)控制律能有效抑制不確定性影響，廣泛應(yīng)用于復(fù)雜非線性系統(tǒng)。極點配置和反饋線性化對模型精度要求高，最小二乘法主要用于參數(shù)估計。24.【參考答案】B【解析】基于觀測器的故障診斷利用狀態(tài)觀測器重構(gòu)系統(tǒng)輸出，將實際輸出與估計輸出作差得到殘差信號。在無故障時殘差趨于零，發(fā)生故障時顯著偏離，據(jù)此可檢測故障。該方法靈敏度高，適用于連續(xù)系統(tǒng)，是故障診斷中的主流技術(shù)之一。25.【參考答案】B【解析】復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的同步行為不僅取決于單個節(jié)點動力學(xué)，更關(guān)鍵的是耦合強度與網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)。適當(dāng)?shù)鸟詈蠌姸瓤纱龠M狀態(tài)收斂，而拓撲如小世界或無標(biāo)度特性顯著影響同步能力。節(jié)點數(shù)量并非決定性因素，而外部輸入通常用于引導(dǎo)而非維持同步。26.【參考答案】C【解析】根據(jù)線性系統(tǒng)穩(wěn)定性理論，閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性由其傳遞函數(shù)的極點在s平面上的分布決定。若所有閉環(huán)極點均位于s平面左半部分（即實部為負），則系統(tǒng)響應(yīng)隨時間衰減，系統(tǒng)是漸近穩(wěn)定的。若存在右半平面極點，則系統(tǒng)不穩(wěn)定；若僅有虛軸上的極點且無右半平面極點，可能為臨界穩(wěn)定。本題中所有極點均在左半平面，故系統(tǒng)一定穩(wěn)定，答案為C。27.【參考答案】B【解析】傅里葉變換是一種信號處理工具，可將時域信號轉(zhuǎn)換為頻域表示，便于識別系統(tǒng)運行中的周期性特征、異常振動等故障信息，廣泛應(yīng)用于故障特征提取。PID控制、狀態(tài)反饋和極點配置屬于控制策略，主要用于系統(tǒng)調(diào)節(jié)與性能優(yōu)化，而非特征提取。因此，正確答案為B。28.【參考答案】C【解析】李雅普諾夫第二法通過構(gòu)造李雅普諾夫函數(shù)判斷非線性系統(tǒng)穩(wěn)定性。若存在正定的V(x)，且其時間導(dǎo)數(shù)負定，則系統(tǒng)在平衡點處漸近穩(wěn)定。該方法適用于線性和非線性系統(tǒng)。第一法基于線性化，有一定局限性。B、D選項表述錯誤，故正確答案為C。29.【參考答案】B【解析】多智能體系統(tǒng)達成一致性（consensus）依賴于個體間的信息交互結(jié)構(gòu)，即通信拓撲。若拓撲圖包含有向生成樹，則存在至少一個節(jié)點可將信息傳遞至所有其他節(jié)點，是實現(xiàn)一致性的關(guān)鍵條件。控制增益、初始狀態(tài)和采樣周期影響收斂速度或性能，但非決定性因素。因此，正確答案為B。30.【參考答案】C【解析】H∞控制是一種現(xiàn)代控制理論方法，旨在最小化系統(tǒng)從外部干擾到輸出的傳遞函數(shù)的H∞范數(shù)，即抑制最壞情況下的干擾影響。它特別適用于存在模型攝動或不確定性時的魯棒控制設(shè)計。提高響應(yīng)速度、減小穩(wěn)態(tài)誤差可通過PID或狀態(tài)反饋實現(xiàn)，降低階數(shù)屬于模型簡化范疇。故正確答案為C。31.【參考答案】A、B、C【解析】微分方程用于刻畫連續(xù)時間系統(tǒng)的動態(tài)演化，是復(fù)雜系統(tǒng)建模的基礎(chǔ)工具；狀態(tài)空間模型能完整描述系統(tǒng)的內(nèi)部狀態(tài)與輸入輸出關(guān)系，適用于多變量系統(tǒng)分析；概率圖模型（如貝葉斯網(wǎng)絡(luò)）可表達變量間的依賴與不確定性，適用于隨機復(fù)雜系統(tǒng)。傅里葉變換主要用于信號頻域分析，雖在系統(tǒng)分析中有應(yīng)用，但不直接用于構(gòu)建系統(tǒng)動態(tài)模型，故不選D。32.【參考答案】A、B、D【解析】魯棒性強調(diào)系統(tǒng)在干擾下保持穩(wěn)定運行的能力，A正確；冗余設(shè)計可在部分組件失效時維持功能，提升魯棒性，B正確；小世界網(wǎng)絡(luò)兼具高聚類性和短平均路徑，利于信息快速傳播并抵抗局部故障，D正確。但魯棒性與效率常存在權(quán)衡，高魯棒性可能導(dǎo)致資源浪費，C錯誤。33.【參考答案】A、B、C【解析】李雅普諾夫方法通過構(gòu)造能量函數(shù)判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性，廣泛適用于線性、非線性及離散系統(tǒng)。對于線性系統(tǒng)，可通過李雅普諾夫方程求解；非線性系統(tǒng)常用直接法分析；離散系統(tǒng)有對應(yīng)的李雅普諾夫差分方程。分布參數(shù)系統(tǒng)（如偏微分方程描述的系統(tǒng)）雖可擴展應(yīng)用，但非典型適用范圍，故D不選。34.【參考答案】A、B、C【解析】介數(shù)中心性衡量節(jié)點在最短路徑中的中介作用，接近中心性反映節(jié)點到其他節(jié)點的平均距離，特征向量中心性評估節(jié)點鄰居的重要性，三者均為常用中心性指標(biāo)，適用于識別網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵節(jié)點。傅里葉級數(shù)展開用于周期信號分析，與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析無關(guān)，D錯誤。35.【參考答案】A、B、C、D【解析】故障安全設(shè)計確保系統(tǒng)在故障時進入安全狀態(tài)；多重冗余校驗可降低誤判風(fēng)險；實時監(jiān)控能及時發(fā)現(xiàn)異常并響應(yīng)；最小權(quán)限原則限制組件或用戶權(quán)限，防止故障或攻擊擴散。這四項均為安全控制中的核心設(shè)計原則，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)與復(fù)雜系統(tǒng)安全架構(gòu)中。36.【參考答案】A、B、C【解析】狀態(tài)空間模型能有效描述多變量非線性系統(tǒng)的動態(tài)特性，適用于復(fù)雜系統(tǒng)建模。泰勒級數(shù)線性化是對非線性系統(tǒng)在平衡點附近進行局部線性逼近的常用手段，便于穩(wěn)定性分析。李雅普諾夫指數(shù)用于判斷系統(tǒng)是否具有混沌行為，是分析非線性系統(tǒng)長期動態(tài)的重要工具。主成分分析主要用于數(shù)據(jù)降維和特征提取，不直接用于非線性動態(tài)建模，故D不選。37.【參考答案】A、B、C【解析】冗余傳感器可在部分傳感器失效時保持系統(tǒng)感知能力，顯著提升容錯性。故障檢測與隔離技術(shù)能及時識別并隔離異常組件，保障系統(tǒng)持續(xù)運行。自適應(yīng)控制可根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)變化調(diào)整控制策略，應(yīng)對未知故障或參數(shù)漂移。模糊邏輯控制器雖能處理不確定性，但本身不具備主動容錯機制，故D不選。38.【參考答案】A、B、C、D【解析】漸近穩(wěn)定是比李雅普諾夫穩(wěn)定更強的條件，故A正確。李雅普諾夫第二法通過構(gòu)造能量函數(shù)判斷穩(wěn)定性，無需解析求解方程，B