2025西北工業(yè)大學(xué)航天學(xué)院飛行控制研究所招聘1人（陜西）考試模擬試題及答案解析畢業(yè)院校：________姓名：________考場號：________考生號：________一、選擇題1.在飛行控制系統(tǒng)中，用于測量飛行器姿態(tài)角的主要傳感器是（）A.加速度計B.陀螺儀C.壓力傳感器D.氣壓計答案：B解析：陀螺儀是測量角速度的傳感器，通過積分角速度可以得到飛行器的姿態(tài)角（如俯仰角、滾轉(zhuǎn)角和偏航角）。加速度計主要測量線性加速度，壓力傳感器和氣壓計主要用于測量大氣壓力，進(jìn)而可以計算高度，它們都不是測量姿態(tài)角的主要傳感器。2.飛行控制系統(tǒng)中，常用于提供指令信號的超短波通信方式是（）A.激光通信B.衛(wèi)星通信C.超短波通信D.短波通信答案：C解析：超短波通信是指頻率在3MHz到30MHz之間的無線電通信，具有設(shè)備相對簡單、成本較低、抗干擾能力較好等優(yōu)點(diǎn)，常用于飛行控制系統(tǒng)提供指令信號，特別是在視線范圍內(nèi)的空中交通管制和飛行器與地面控制站之間的通信。3.在飛行控制律設(shè)計中，比例（P）控制的作用是（）A.提高系統(tǒng)的阻尼B.減小系統(tǒng)的超調(diào)量C.消除穩(wěn)態(tài)誤差D.提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度答案：A解析：比例（P）控制的作用是根據(jù)誤差的大小成正比地產(chǎn)生控制作用，以減小誤差。它主要作用是提高系統(tǒng)的阻尼，使系統(tǒng)響應(yīng)更加穩(wěn)定，但單獨(dú)使用比例控制通常無法完全消除穩(wěn)態(tài)誤差。4.飛行器進(jìn)行大迎角機(jī)動時，可能出現(xiàn)什么現(xiàn)象（）A.失速B.航跡偏離C.控制律飽和D.以上都是答案：D解析：飛行器進(jìn)行大迎角機(jī)動時，氣流可能發(fā)生分離，導(dǎo)致失速現(xiàn)象；同時，攻角過大也可能使得控制面偏轉(zhuǎn)效果減弱，甚至反向，導(dǎo)致航跡偏離；此外，大迎角機(jī)動會使控制輸入增大，容易導(dǎo)致控制律飽和。因此，以上現(xiàn)象都可能在大迎角機(jī)動時出現(xiàn)。5.飛行控制系統(tǒng)中，用于補(bǔ)償非線性因素的控制器是（）A.線性控制器B.非線性控制器C.濾波器D.信號調(diào)理器答案：B解析：飛行器本身及其飛行控制系統(tǒng)往往存在各種非線性因素，如控制面飽和、氣動參數(shù)隨迎角變化等。非線性控制器能夠更好地處理這些非線性問題，提高控制系統(tǒng)的性能和魯棒性。6.在飛行控制系統(tǒng)中，常用于估計系統(tǒng)狀態(tài)的傳感器是（）A.位置傳感器B.角速度傳感器C.狀態(tài)觀測器D.陀螺儀答案：C解析：狀態(tài)觀測器是一種利用系統(tǒng)模型和測量信息來估計系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)（如位置、速度、姿態(tài)等）的裝置。雖然位置傳感器、角速度傳感器和陀螺儀都是測量特定物理量的傳感器，但狀態(tài)觀測器是通過整合這些傳感器信息和系統(tǒng)模型來估計完整狀態(tài)的一種更高級的裝置。7.飛行控制系統(tǒng)中的“控制律飽和”現(xiàn)象是指（）A.控制信號超出允許范圍B.控制器失效C.傳感器故障D.飛行器失速答案：A解析：控制律飽和是指控制器的輸出信號達(dá)到了其物理或邏輯限制，無法再繼續(xù)增大或減小的現(xiàn)象。這通常發(fā)生在需要大控制輸入的情況下，導(dǎo)致控制效果受限，可能影響飛行器的穩(wěn)定性和操縱性。8.飛行控制系統(tǒng)中，用于提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施是（）A.增大系統(tǒng)增益B.引入阻尼C.減小系統(tǒng)時間常數(shù)D.降低系統(tǒng)帶寬答案：B解析：阻尼是控制系統(tǒng)性能的重要參數(shù)，合適的阻尼可以抑制系統(tǒng)的振蕩，提高穩(wěn)定性。增大系統(tǒng)增益可能導(dǎo)致系統(tǒng)響應(yīng)過快，容易產(chǎn)生振蕩；減小系統(tǒng)時間常數(shù)和降低系統(tǒng)帶寬通常會使系統(tǒng)響應(yīng)變慢，影響操縱性。9.飛行控制系統(tǒng)中的“控制回路”是指（）A.從傳感器到執(zhí)行器的信號路徑B.從控制律到傳感器反饋的信號路徑C.包含控制器、被控對象和反饋的閉環(huán)系統(tǒng)D.執(zhí)行器驅(qū)動機(jī)構(gòu)答案：C解析：控制回路是一個閉環(huán)系統(tǒng)，它包括控制器、被控對象（如飛行器）以及反饋環(huán)節(jié)（通常由傳感器組成）?？刂破鞲鶕?jù)反饋信息調(diào)整控制輸入，以使被控對象的狀態(tài)達(dá)到期望值。因此，選項C最準(zhǔn)確地描述了控制回路的含義。10.飛行控制系統(tǒng)中，用于提供高度信息的傳感器是（）A.加速度計B.壓力傳感器C.氣壓計D.飛行高度計答案：D解析：飛行高度計是一種專門用于測量飛行器相對于基準(zhǔn)高度（通常是海平面）的裝置。它通?；跉鈮涸砉ぷ鳎ㄟ^測量大氣壓力的變化來推算出飛行高度。雖然壓力傳感器和氣壓計都與壓力測量有關(guān)，但飛行高度計是專門用于提供高度信息的傳感器，而加速度計主要測量線性加速度。11.在飛行控制系統(tǒng)中，用于測量飛行器角速度的傳感器是（）A.加速度計B.陀螺儀C.壓力傳感器D.氣壓計答案：B解析：陀螺儀是測量角速度的傳感器，通過積分角速度可以得到飛行器的姿態(tài)角（如俯仰角、滾轉(zhuǎn)角和偏航角）。加速度計主要測量線性加速度，壓力傳感器和氣壓計主要用于測量大氣壓力，進(jìn)而可以計算高度，它們都不是測量角速度的主要傳感器。12.飛行控制系統(tǒng)中，常用于提供指令信號的超短波通信方式是（）A.激光通信B.衛(wèi)星通信C.超短波通信D.短波通信答案：C解析：超短波通信是指頻率在3MHz到30MHz之間的無線電通信，具有設(shè)備相對簡單、成本較低、抗干擾能力較好等優(yōu)點(diǎn)，常用于飛行控制系統(tǒng)提供指令信號，特別是在視線范圍內(nèi)的空中交通管制和飛行器與地面控制站之間的通信。13.在飛行控制律設(shè)計中，比例（P）控制的作用是（）A.提高系統(tǒng)的阻尼B.減小系統(tǒng)的超調(diào)量C.消除穩(wěn)態(tài)誤差D.提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度答案：A解析：比例（P）控制的作用是根據(jù)誤差的大小成正比地產(chǎn)生控制作用，以減小誤差。它主要作用是提高系統(tǒng)的阻尼，使系統(tǒng)響應(yīng)更加穩(wěn)定，但單獨(dú)使用比例控制通常無法完全消除穩(wěn)態(tài)誤差。14.飛行器進(jìn)行大迎角機(jī)動時，可能出現(xiàn)什么現(xiàn)象（）A.失速B.航跡偏離C.控制律飽和D.以上都是答案：D解析：飛行器進(jìn)行大迎角機(jī)動時，氣流可能發(fā)生分離，導(dǎo)致失速現(xiàn)象；同時，攻角過大也可能使得控制面偏轉(zhuǎn)效果減弱，甚至反向，導(dǎo)致航跡偏離；此外，大迎角機(jī)動會使控制輸入增大，容易導(dǎo)致控制律飽和。因此，以上現(xiàn)象都可能在大迎角機(jī)動時出現(xiàn)。15.飛行控制系統(tǒng)中，用于補(bǔ)償非線性因素的控制器是（）A.線性控制器B.非線性控制器C.濾波器D.信號調(diào)理器答案：B解析：飛行器本身及其飛行控制系統(tǒng)往往存在各種非線性因素，如控制面飽和、氣動參數(shù)隨迎角變化等。非線性控制器能夠更好地處理這些非線性問題，提高控制系統(tǒng)的性能和魯棒性。16.在飛行控制系統(tǒng)中，常用于估計系統(tǒng)狀態(tài)的傳感器是（）A.位置傳感器B.角速度傳感器C.狀態(tài)觀測器D.陀螺儀答案：C解析：狀態(tài)觀測器是一種利用系統(tǒng)模型和測量信息來估計系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)（如位置、速度、姿態(tài)等）的裝置。雖然位置傳感器、角速度傳感器和陀螺儀都是測量特定物理量的傳感器，但狀態(tài)觀測器是通過整合這些傳感器信息和系統(tǒng)模型來估計完整狀態(tài)的一種更高級的裝置。17.飛行控制系統(tǒng)中的“控制律飽和”現(xiàn)象是指（）A.控制信號超出允許范圍B.控制器失效C.傳感器故障D.飛行器失速答案：A解析：控制律飽和是指控制器的輸出信號達(dá)到了其物理或邏輯限制，無法再繼續(xù)增大或減小的現(xiàn)象。這通常發(fā)生在需要大控制輸入的情況下，導(dǎo)致控制效果受限，可能影響飛行器的穩(wěn)定性和操縱性。18.飛行控制系統(tǒng)中，用于提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施是（）A.增大系統(tǒng)增益B.引入阻尼C.減小系統(tǒng)時間常數(shù)D.降低系統(tǒng)帶寬答案：B解析：阻尼是控制系統(tǒng)性能的重要參數(shù)，合適的阻尼可以抑制系統(tǒng)的振蕩，提高穩(wěn)定性。增大系統(tǒng)增益可能導(dǎo)致系統(tǒng)響應(yīng)過快，容易產(chǎn)生振蕩；減小系統(tǒng)時間常數(shù)和降低系統(tǒng)帶寬通常會使系統(tǒng)響應(yīng)變慢，影響操縱性。19.飛行控制系統(tǒng)中的“控制回路”是指（）A.從傳感器到執(zhí)行器的信號路徑B.從控制律到傳感器反饋的信號路徑C.包含控制器、被控對象和反饋的閉環(huán)系統(tǒng)D.執(zhí)行器驅(qū)動機(jī)構(gòu)答案：C解析：控制回路是一個閉環(huán)系統(tǒng)，它包括控制器、被控對象（如飛行器）以及反饋環(huán)節(jié)（通常由傳感器組成）?？刂破鞲鶕?jù)反饋信息調(diào)整控制輸入，以使被控對象的狀態(tài)達(dá)到期望值。因此，選項C最準(zhǔn)確地描述了控制回路的含義。20.飛行控制系統(tǒng)中，用于提供高度信息的傳感器是（）A.加速度計B.壓力傳感器C.氣壓計D.飛行高度計答案：D解析：飛行高度計是一種專門用于測量飛行器相對于基準(zhǔn)高度（通常是海平面）的裝置。它通常基于氣壓原理工作，通過測量大氣壓力的變化來推算出飛行高度。雖然壓力傳感器和氣壓計都與壓力測量有關(guān)，但飛行高度計是專門用于提供高度信息的傳感器，而加速度計主要測量線性加速度。二、多選題1.飛行控制系統(tǒng)中，常用的傳感器包括哪些（）A.加速度計B.陀螺儀C.壓力傳感器D.氣壓計E.飛行高度計答案：ABCD解析：飛行控制系統(tǒng)依賴于多種傳感器來獲取飛行器的狀態(tài)信息。加速度計用于測量線性加速度，陀螺儀用于測量角速度，壓力傳感器和氣壓計用于測量大氣壓力（可用于計算高度或氣壓高度差），這些都是飛行控制系統(tǒng)中常見的傳感器類型。飛行高度計雖然也用于提供高度信息，但它通常是基于氣壓計原理工作的，可以看作是壓力傳感器的一種應(yīng)用。因此，A、B、C、D都是飛行控制系統(tǒng)中常用的傳感器。2.飛行控制系統(tǒng)中的控制律通常包含哪些基本要素（）A.比例（P）控制B.積分（I）控制C.微分（D）控制D.濾波器E.非線性補(bǔ)償答案：ABCE解析：飛行控制律的設(shè)計通常借鑒經(jīng)典控制理論中的PID（比例-積分-微分）控制思想，其中比例（P）、積分（I）和微分（D）控制是基本的控制方式，分別用于提供當(dāng)前的誤差補(bǔ)償、消除穩(wěn)態(tài)誤差和預(yù)測未來誤差，以提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度和穩(wěn)定性。濾波器雖然也常用于信號處理，但通常不是控制律本身的基本要素。非線性補(bǔ)償則是針對飛行器及控制系統(tǒng)中的非線性因素設(shè)計的，也是現(xiàn)代飛行控制律中重要的組成部分。因此，A、B、C、E是飛行控制律通常包含的基本要素。3.飛行器在進(jìn)行大迎角機(jī)動時可能遇到哪些挑戰(zhàn)（）A.失速B.航跡偏離C.控制律飽和D.顫振E.穩(wěn)態(tài)誤差增大答案：ABCD解析：大迎角機(jī)動意味著飛行器攻角接近或超過失速迎角，這時氣流可能發(fā)生分離，導(dǎo)致失速（A）。攻角過大也可能使得控制面偏轉(zhuǎn)效果減弱甚至反向，導(dǎo)致航跡偏離（B）。同時，為了維持姿態(tài)或控制機(jī)動，控制輸入可能需要很大，容易導(dǎo)致控制律飽和（C）。在某些迎角范圍內(nèi)，飛行器還可能遇到氣動彈性顫振等不穩(wěn)定現(xiàn)象（D）。雖然穩(wěn)態(tài)誤差可能受影響，但不是最主要的挑戰(zhàn)。因此，A、B、C、D是大迎角機(jī)動時可能遇到的挑戰(zhàn)。4.飛行控制系統(tǒng)設(shè)計中，狀態(tài)觀測器的主要作用是什么（）A.估計系統(tǒng)狀態(tài)B.提供反饋信號C.濾除傳感器噪聲D.增加系統(tǒng)帶寬E.降低系統(tǒng)增益答案：ABC解析：狀態(tài)觀測器的主要作用是利用系統(tǒng)的模型和傳感器（通常是無法直接測量所有狀態(tài)變量的傳感器）的測量值來估計那些無法直接測量的狀態(tài)變量，為控制器提供反饋信號（A、B）。在某些設(shè)計中，觀測器也有助于濾除傳感器噪聲，提供更平滑的狀態(tài)估計（C）。增加系統(tǒng)帶寬（D）和降低系統(tǒng)增益（E）通常不是狀態(tài)觀測器的主要目的，而是通過控制器設(shè)計來實(shí)現(xiàn)的。因此，A、B、C是狀態(tài)觀測器的主要作用。5.飛行控制系統(tǒng)中常見的非線性因素有哪些（）A.控制面飽和B.氣動參數(shù)隨迎角變化C.阻尼系數(shù)變化D.線性化模型偏差E.摩擦力答案：ABCE解析：飛行器及其飛行控制系統(tǒng)本身存在許多非線性特性?？刂泼孢_(dá)到其物理極限時會產(chǎn)生控制面飽和（A）。氣動力和力矩系數(shù)通常隨攻角、側(cè)滑角等氣動參數(shù)變化，呈現(xiàn)非線性特性（B）。氣動阻尼通常也隨速度和攻角變化（C）。摩擦力通常與相對運(yùn)動方向有關(guān)，具有非線性特性（E）。線性化模型偏差是指在實(shí)際飛行狀態(tài)下，使用小擾動線性模型近似導(dǎo)致的誤差，本質(zhì)上是忽略了非線性因素（D），而不是非線性因素本身。因此，A、B、C、E是常見的非線性因素。6.飛行控制系統(tǒng)設(shè)計中，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的常用方法有哪些（）A.增加阻尼B.降低系統(tǒng)增益C.引入前饋控制D.使用線性化模型E.選擇合適的反饋信號答案：ABE解析：提高系統(tǒng)穩(wěn)定性通常需要增加阻尼來抑制振蕩（A），可以通過調(diào)整控制器參數(shù)或引入阻尼環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)。降低系統(tǒng)增益雖然可能使系統(tǒng)響應(yīng)變慢，但在一定程度上可以提高穩(wěn)定性，尤其是在增益過高的系統(tǒng)中（B）。引入前饋控制可以補(bǔ)償系統(tǒng)非線性或時滯，減少對反饋控制的依賴，從而提高穩(wěn)定性（C）。使用線性化模型（D）是為了簡化分析設(shè)計，但其本身并不能直接提高非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性。選擇合適的反饋信號，例如使用狀態(tài)變量的組合或經(jīng)過濾波的狀態(tài)變量，可以改善系統(tǒng)的動態(tài)特性，提高穩(wěn)定性（E）。因此，A、B、E是常用的方法。7.飛行控制系統(tǒng)中，關(guān)于反饋控制描述正確的有（）A.是一種閉環(huán)控制方式B.利用測量到的狀態(tài)與期望值的誤差進(jìn)行控制C.可以有效抑制干擾D.必須使用狀態(tài)觀測器E.對系統(tǒng)模型精度要求較高答案：ABC解析：反饋控制是一種閉環(huán)控制方式，它通過測量系統(tǒng)的實(shí)際狀態(tài)（或其部分信息），并將其與期望狀態(tài)進(jìn)行比較，得到誤差信號，然后利用這個誤差信號來調(diào)整控制輸入，以減小誤差（A、B）。由于控制作用是基于當(dāng)前誤差的，因此反饋控制對系統(tǒng)內(nèi)部和外部的擾動具有抑制作用，可以有效抑制干擾（C）。是否需要使用狀態(tài)觀測器取決于具體系統(tǒng)設(shè)計和傳感器配置，并非所有反饋控制都需要（D）。反饋控制的設(shè)計雖然需要系統(tǒng)模型，但其性能對模型精度的要求不一定非常高，尤其是當(dāng)反饋回路設(shè)計得足夠強(qiáng)時，系統(tǒng)可以在模型不準(zhǔn)確的情況下仍然保持穩(wěn)定（E）。（注意：原參考答案中D和E的解釋與通常理解有出入，這里根據(jù)反饋控制的一般原理進(jìn)行了修正）。因此，A、B、C是描述正確的。8.飛行控制系統(tǒng)中的“狀態(tài)變量”通常包括哪些（）A.位置B.速度C.姿態(tài)角D.角速度E.控制輸入答案：ABCD解析：在飛行控制系統(tǒng)中，狀態(tài)變量是指描述飛行器系統(tǒng)狀態(tài)的最小一組變量。對于飛行器動力學(xué)而言，典型的狀態(tài)變量包括線性和角的位置（即位置和姿態(tài)角，A、C），以及線性和角速度（B、D）?？刂戚斎耄‥），如控制面偏轉(zhuǎn)角，雖然不是飛行器的狀態(tài)變量，但它是控制律的輸入，影響著狀態(tài)變量的變化。狀態(tài)觀測器的目的是估計這些無法直接測量的狀態(tài)變量。因此，A、B、C、D通常被認(rèn)為是飛行器動力學(xué)狀態(tài)變量。9.飛行控制系統(tǒng)設(shè)計中，需要考慮哪些環(huán)境因素（）A.大氣密度變化B.風(fēng)場干擾C.溫度變化D.海拔高度變化E.地磁場干擾答案：ABCD解析：飛行控制系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中會受到各種環(huán)境因素的影響。大氣密度隨高度（即海拔高度）變化而變化，影響氣動力和氣動阻力（A、D）。風(fēng)場（包括順風(fēng)、逆風(fēng)、側(cè)風(fēng)、橫風(fēng)等）會對飛行器施加額外的氣動力和力矩，形成干擾（B）。溫度變化會影響空氣密度、材料性能和電子設(shè)備工作特性（C）。地磁場干擾主要影響的是導(dǎo)航系統(tǒng)（如慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的陀螺儀漂移校正），間接影響飛行控制（E，相對次要）。因此，A、B、C、D是需要考慮的主要環(huán)境因素。10.飛行控制系統(tǒng)中的“魯棒性”指的是什么（）A.系統(tǒng)在參數(shù)變化時的性能保持能力B.系統(tǒng)在擾動作用下的穩(wěn)定性保持能力C.系統(tǒng)在模型不確定性下的性能保持能力D.系統(tǒng)對傳感器噪聲的抑制能力E.系統(tǒng)在控制律飽和時的適應(yīng)能力答案：ABCE解析：飛行控制系統(tǒng)的魯棒性是指系統(tǒng)在存在不確定性（如模型誤差、參數(shù)變化、未建模動態(tài)、外部干擾等）的情況下，仍能保持穩(wěn)定并滿足性能要求的能力（A、B、C）。這包括系統(tǒng)對參數(shù)攝動的容忍度、對擾動的抑制能力以及模型不準(zhǔn)確時的性能保持能力?？刂坡娠柡褪窍到y(tǒng)運(yùn)行中可能遇到的一種不確定性，魯棒控制設(shè)計需要考慮在飽和發(fā)生時系統(tǒng)仍能維持基本穩(wěn)定和可控性（E）。對傳感器噪聲的抑制能力（D）雖然也是系統(tǒng)性能的一部分，但通常被視為信號處理或濾波環(huán)節(jié)的功能，而不是魯棒性的核心定義，盡管魯棒設(shè)計也需要考慮噪聲的影響。因此，A、B、C、E都屬于魯棒性的范疇。11.飛行控制系統(tǒng)設(shè)計中，常用的控制策略有哪些（）A.比例-積分-微分（PID）控制B.線性二次調(diào)節(jié)器（LQR）控制C.狀態(tài)反饋控制D.邊界控制E.自適應(yīng)控制答案：ABCE解析：飛行控制系統(tǒng)設(shè)計中常用的控制策略包括比例-積分-微分（PID）控制（A），這是一種經(jīng)典的控制方法，結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用廣泛。線性二次調(diào)節(jié)器（LQR）控制（B）是一種基于最優(yōu)控制理論的現(xiàn)代控制方法，適用于線性定常系統(tǒng)。狀態(tài)反饋控制（C）通過測量或估計系統(tǒng)狀態(tài)，并反饋到控制器中，來實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的控制。自適應(yīng)控制（E）能夠在線調(diào)整控制器參數(shù)，以適應(yīng)系統(tǒng)參數(shù)變化或外部干擾，提高系統(tǒng)的魯棒性。邊界控制（D）不是飛行控制系統(tǒng)設(shè)計中常用的標(biāo)準(zhǔn)控制策略，更多出現(xiàn)在其他領(lǐng)域。因此，A、B、C、E是常用的控制策略。12.飛行控制系統(tǒng)中的傳感器可能面臨哪些噪聲或干擾（）A.白噪聲B.工頻干擾C.共模干擾D.串模干擾E.脈沖干擾答案：ABCDE解析：飛行控制系統(tǒng)中的傳感器在測量過程中可能會受到各種噪聲和干擾的影響。白噪聲是一種頻率成分均勻分布的噪聲（A）。工頻干擾是指來自電力系統(tǒng)（如50Hz或60Hz）的干擾信號（B）。共模干擾是指同時出現(xiàn)在傳感器輸入兩端、相對于公共地的電壓差（C）。串模干擾是指與信號電壓串聯(lián)的干擾電壓（D）。脈沖干擾是指短時間內(nèi)出現(xiàn)的、幅度較大的干擾信號（E）。這些噪聲和干擾都可能導(dǎo)致傳感器測量值偏離真實(shí)值，影響飛行控制系統(tǒng)的性能和可靠性。因此，A、B、C、D、E都是傳感器可能面臨的噪聲或干擾。13.飛行器進(jìn)行機(jī)動飛行時，會對飛行控制系統(tǒng)提出哪些要求（）A.快速響應(yīng)B.高精度控制C.良好的抗干擾能力D.高增益控制E.魯棒性答案：ABCE解析：飛行器進(jìn)行機(jī)動飛行，如轉(zhuǎn)彎、爬升、俯沖等，需要飛行控制系統(tǒng)具備快速響應(yīng)（A）的能力，以迅速修正姿態(tài)或軌跡。同時，為了精確完成機(jī)動任務(wù)，控制系統(tǒng)需要具備高精度控制（B）的能力。機(jī)動飛行過程中會受到較大的氣動力和力矩擾動，以及傳感器噪聲等，因此控制系統(tǒng)需要具備良好的抗干擾能力（C）和魯棒性（E），以保證在各種工況下都能穩(wěn)定可靠地工作。高增益控制（D）雖然可能有助于提高響應(yīng)速度，但過高的增益可能導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定、振蕩加劇或更容易飽和，因此并非越高越好，也不是首要要求。因此，A、B、C、E是對飛行控制系統(tǒng)提出的要求。14.飛行控制系統(tǒng)中的“控制回路的穩(wěn)定性”通常指什么（）A.控制器自身的穩(wěn)定性B.被控對象（飛行器）的穩(wěn)定性C.閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性D.系統(tǒng)對參數(shù)變化的敏感度E.系統(tǒng)的響應(yīng)速度答案：C解析：飛行控制系統(tǒng)是一個閉環(huán)系統(tǒng)，其穩(wěn)定性是指閉環(huán)系統(tǒng)在受到擾動或初始條件影響后，其輸出（如姿態(tài)、軌跡）能夠保持有界并且最終恢復(fù)到期望狀態(tài)的能力。這既與控制器的設(shè)計有關(guān)，也與被控對象（飛行器）的特性有關(guān)，但“控制回路的穩(wěn)定性”這個術(shù)語通常強(qiáng)調(diào)的是整個閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性（C）。選項A和B分別指控制器和對象的穩(wěn)定性，是影響回路穩(wěn)定性的因素，但不是回路穩(wěn)定性的本身定義。選項D（敏感度）和E（響應(yīng)速度）是系統(tǒng)性能的其他方面，與穩(wěn)定性是不同的概念。因此，C是正確答案。15.飛行控制系統(tǒng)中，狀態(tài)觀測器的設(shè)計需要考慮哪些因素（）A.系統(tǒng)模型精度B.傳感器噪聲水平C.估計誤差收斂速度D.觀測器增益選擇E.計算資源限制答案：ABCDE解析：飛行控制系統(tǒng)中狀態(tài)觀測器的設(shè)計是一個復(fù)雜的問題，需要綜合考慮多個因素。首先，觀測器的設(shè)計依賴于所用的系統(tǒng)模型，模型精度（A）直接影響估計的準(zhǔn)確性。其次，傳感器提供的測量信號通常包含噪聲（B），觀測器設(shè)計需要能夠有效抑制噪聲的影響。用戶通常希望狀態(tài)估計誤差能夠盡快收斂到真實(shí)值（C），這取決于觀測器的設(shè)計和參數(shù)選擇（如觀測器增益D）。實(shí)際應(yīng)用中，觀測器的計算需要考慮可用的計算資源（E），不能過于復(fù)雜。因此，A、B、C、D、E都是狀態(tài)觀測器設(shè)計中需要考慮的重要因素。16.飛行控制系統(tǒng)設(shè)計中，PID控制器的參數(shù)整定方法有哪些（）A.試湊法B.Ziegler-Nichols方法C.模型辨識法D.頻率響應(yīng)法E.最優(yōu)控制方法答案：ABCD解析：PID控制器參數(shù)整定（即確定比例K、積分I、微分D三個參數(shù)的合適值）是飛行控制系統(tǒng)設(shè)計中的關(guān)鍵步驟。常用的參數(shù)整定方法包括試湊法（A），即根據(jù)經(jīng)驗或試錯來確定參數(shù)。Ziegler-Nichols方法（B）是基于系統(tǒng)開環(huán)頻率響應(yīng)特性的一組經(jīng)驗公式，適用于特定類型的系統(tǒng)。模型辨識法（C）是通過系統(tǒng)辨識建立系統(tǒng)模型，然后基于模型設(shè)計控制器并確定參數(shù)。頻率響應(yīng)法（D）通過分析系統(tǒng)的開環(huán)或閉環(huán)頻率響應(yīng)來設(shè)計控制器并調(diào)整參數(shù)。最優(yōu)控制方法（E）雖然可以用于設(shè)計控制器，但其參數(shù)確定過程通常更復(fù)雜，不直接等同于常規(guī)意義上的PID參數(shù)“整定”（指經(jīng)驗或基于經(jīng)驗公式的調(diào)整）。因此，A、B、C、D是常用的PID參數(shù)整定方法。17.飛行控制系統(tǒng)中的“控制律飽和”現(xiàn)象可能由哪些原因引起（）A.控制器增益過高B.機(jī)動過急C.傳感器測量誤差D.系統(tǒng)響應(yīng)速度慢E.控制面機(jī)械限制答案：ABE解析：飛行控制系統(tǒng)中的控制律飽和是指控制器的輸出信號達(dá)到了其物理或邏輯允許的最大值或最小值，無法再繼續(xù)增大或減小，導(dǎo)致控制輸入被限制住的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象可能由以下原因引起：如果控制器增益設(shè)置得過高（A），當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)較大誤差或需要快速響應(yīng)時，控制器可能會輸出超出限制的信號，導(dǎo)致飽和。飛行器進(jìn)行機(jī)動過急（B），需要較大的控制輸入來改變狀態(tài)，也可能使控制輸入達(dá)到飽和限制?？刂泼姹旧泶嬖跈C(jī)械結(jié)構(gòu)上的最大偏轉(zhuǎn)角度限制（E），這是導(dǎo)致飽和的根本物理原因之一。傳感器測量誤差（C）通常會導(dǎo)致控制誤差，但不直接引起控制律飽和。系統(tǒng)響應(yīng)速度慢（D）可能導(dǎo)致誤差累積，但不是飽和的直接原因。因此，A、B、E是可能引起控制律飽和的原因。18.飛行控制系統(tǒng)中，關(guān)于“反饋線性化”描述正確的有（）A.是一種非線性控制方法B.目標(biāo)是將非線性系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為線性系統(tǒng)C.通常需要精確的系統(tǒng)模型D.可以將非線性系統(tǒng)在局部區(qū)域近似為線性系統(tǒng)E.主要用于姿態(tài)控制答案：ABCD解析：反饋線性化（FeedbackLinearization）是一種重要的非線性控制方法（A），其基本思想是通過狀態(tài)反饋和狀態(tài)變換，將非線性系統(tǒng)的控制輸入與系統(tǒng)輸出之間的映射關(guān)系轉(zhuǎn)化為線性關(guān)系（B），從而可以使用線性控制理論來設(shè)計控制器。這種方法通常需要精確的系統(tǒng)模型（C）來計算狀態(tài)變換和反饋律。反饋線性化實(shí)際上是構(gòu)造一個非線性變換，使得在新坐標(biāo)系下系統(tǒng)呈現(xiàn)線性特性，這可以理解為將非線性系統(tǒng)在某個局部工作點(diǎn)或區(qū)域近似為線性系統(tǒng)（D）。反饋線性化可以應(yīng)用于飛行控制的多個方面，不僅限于姿態(tài)控制（E）。因此，A、B、C、D是關(guān)于反饋線性化的正確描述。19.飛行控制系統(tǒng)設(shè)計中，如何處理系統(tǒng)中的不確定性（）A.設(shè)計魯棒控制器B.增加系統(tǒng)冗余度C.使用自適應(yīng)控制策略D.采用模型預(yù)測控制E.減小傳感器噪聲答案：ABC解析：飛行控制系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中會面臨各種不確定性，如模型參數(shù)變化、環(huán)境擾動、未建模動態(tài)等。處理這些不確定性的方法包括：設(shè)計魯棒控制器（A），這類控制器能夠在系統(tǒng)參數(shù)在一定范圍內(nèi)變化或存在外部干擾時，仍然保持系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性能。增加系統(tǒng)冗余度（B），例如使用冗余傳感器、執(zhí)行器或控制通道，可以在部分元件失效時保證系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行。采用自適應(yīng)控制策略（C），使控制器能夠在線調(diào)整自身參數(shù)，以適應(yīng)系統(tǒng)變化。模型預(yù)測控制（D）通過預(yù)測系統(tǒng)未來行為來優(yōu)化當(dāng)前控制輸入，可以處理一定的模型不確定性和外部干擾，但并非專門針對不確定性設(shè)計，其核心是優(yōu)化。減小傳感器噪聲（E）可以改善系統(tǒng)性能，但不是直接處理模型參數(shù)變化等不確定性的方法。因此，A、B、C是處理系統(tǒng)不確定性的常用方法。20.飛行控制系統(tǒng)中，常用的性能指標(biāo)有哪些（）A.穩(wěn)態(tài)誤差B.超調(diào)量C.響應(yīng)時間D.頻帶寬E.控制能量消耗答案：ABCDE解析：評價飛行控制系統(tǒng)性能的常用指標(biāo)包括多個方面。穩(wěn)態(tài)誤差（A）表示系統(tǒng)響應(yīng)達(dá)到并保持在期望值附近的能力，越小越好。超調(diào)量（B）表示系統(tǒng)響應(yīng)超過期望值的最大幅度，通常希望越小越好（或不超過某個允許值）。響應(yīng)時間（C）表示系統(tǒng)從初始狀態(tài)（或擾動）開始，到響應(yīng)穩(wěn)定在期望值（或誤差帶內(nèi)）所需要的時間，通常希望越短越好。頻帶寬（D）與系統(tǒng)的快速響應(yīng)能力相關(guān)，較寬的帶寬意味著系統(tǒng)對高頻輸入的響應(yīng)能力更強(qiáng)，但也可能帶來穩(wěn)定性問題?？刂颇芰肯模‥）雖然不總是顯式列為性能指標(biāo)，但在某些應(yīng)用中（如節(jié)能飛行、延長電池壽命）需要考慮，它反映了控制輸入的能量效率。因此，A、B、C、D、E都是飛行控制系統(tǒng)中常用的性能指標(biāo)。三、判斷題1.在飛行控制系統(tǒng)中，陀螺儀主要用于測量飛行器的角速度。（）答案：正確解析：陀螺儀（Gyroscope）是一種重要的傳感器，其核心原理是利用角動量守恒定律來測量或維持角速度。在飛行控制系統(tǒng)中，陀螺儀被廣泛用于測量飛行器的角速度，即圍繞其三個主軸（俯仰、滾轉(zhuǎn)、偏航）的旋轉(zhuǎn)速率，這些信息對于姿態(tài)確定和控制至關(guān)重要。2.飛行控制系統(tǒng)中的“比例控制（P）”能夠完全消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。（）答案：錯誤解析：比例控制（ProportionalControl,P）的輸出與誤差信號成正比。雖然比例控制能夠根據(jù)誤差的大小產(chǎn)生控制作用，從而減小誤差，但它不能從根本上消除誤差。當(dāng)系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)，且存在持續(xù)的輸入或擾動時，或者系統(tǒng)本身具有積分環(huán)節(jié)，比例控制器的作用力與誤差成正比，只要誤差不為零，控制器就有輸出，系統(tǒng)就會存在穩(wěn)態(tài)誤差。要完全消除穩(wěn)態(tài)誤差，通常需要引入積分控制（I）。3.飛行器在大迎角飛行時，其操縱性通常會得到改善。（）答案：錯誤解析：飛行器在大迎角（高攻角）飛行時，往往接近或超過失速迎角，此時機(jī)翼上表面氣流容易發(fā)生分離，導(dǎo)致升力急劇下降、阻力急劇增加，同時可能出現(xiàn)配平困難、操縱反常甚至失控等現(xiàn)象。這通常會導(dǎo)致飛行器的操縱性變差，而不是改善。因此，題目表述錯誤。4.飛行控制系統(tǒng)中的狀態(tài)觀測器是一種能夠直接測量飛行器無法直接測量狀態(tài)變量的裝置。（）答案：正確解析：狀態(tài)觀測器（StateObserver）是一種基于系統(tǒng)模型和可測量的輸入輸出信息，來估計系統(tǒng)內(nèi)部那些無法直接安裝傳感器進(jìn)行測量的狀態(tài)變量（StateVariables）的裝置。例如，飛行器的角速度可以通過陀螺儀測量，但其角位移（姿態(tài)角）需要通過角速度積分得到，而積分過程容易受到噪聲干擾，導(dǎo)致估計誤差累積。狀態(tài)觀測器就是為了解決這個問題，提供一個對真實(shí)狀態(tài)的無偏或小偏估計。5.飛行控制系統(tǒng)設(shè)計中，增加控制器增益可以無條件地提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。（）答案：錯誤解析：增加控制器增益確實(shí)可以在一定程度上提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度，使系統(tǒng)更快地響應(yīng)誤差變化。然而，增益過高會導(dǎo)致系統(tǒng)穩(wěn)定性下降，容易產(chǎn)生振蕩，甚至可能使系統(tǒng)失去穩(wěn)定（即發(fā)散）。過高的增益還會使系統(tǒng)更容易受到噪聲和擾動的敏感影響，甚至導(dǎo)致控制律飽