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新工科背景下“信号与线性系统”课程建设与实践
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作者 李晶晶 贾雪松 +1 位作者 张婷 朱景林 《新潮电子》 2024年第4期226-228,共3页
随着新工科建设的推进,本文根据通信工程专业的培养目标及“信号与线性系统”课程的特点,探索了“信号与线性系统”课程建设方法与措施。依托“学习通平台+慕课”等网络教学平台,多角度激发学生学习的主动性和课堂参与度。从教学内容、... 随着新工科建设的推进,本文根据通信工程专业的培养目标及“信号与线性系统”课程的特点,探索了“信号与线性系统”课程建设方法与措施。依托“学习通平台+慕课”等网络教学平台,多角度激发学生学习的主动性和课堂参与度。从教学内容、教学方法、互动性课堂教学、考核形式等方面进行改革与实践研究,有效地提升了学生的学习兴趣,提升了教学效果,同时对其他核心基础课程起到示范辐射作用。 展开更多
关键词 信号与线性系统 课程建设 教学改革 考核形式
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具有执行器饱和的正线性系统的事件触发控制
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作者 杨庚佼 郝飞 张霖 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1304-1312,共9页
尽管事件触发控制策略在提升通信效率方面效果显著,但在实际运用过程中,可能会因为触发次数的减少而导致系统稳定性下降.针对这一问题,本文提出了一种新的事件触发控制策略,实现了执行器饱和正线性系统在通信效率和系统稳定性之间的平衡... 尽管事件触发控制策略在提升通信效率方面效果显著,但在实际运用过程中,可能会因为触发次数的减少而导致系统稳定性下降.针对这一问题,本文提出了一种新的事件触发控制策略,实现了执行器饱和正线性系统在通信效率和系统稳定性之间的平衡.首先,引入权重因子构建了一种线性加权事件触发机制,并基于该机制和凸包技术设计了事件触发状态反馈饱和控制器;其次,利用线性余正Lyapunov函数方法,在事件触发机制下分别建立了一般吸引域估计和最大吸引域估计下闭环系统正性和稳定性的充分条件.这些条件可以退化为时间触发机制下的条件,从而实现通信效率和系统性能之间的平衡;再次,给出了事件间隔时间的严格正下界,从而避免了Zeno行为,即系统在有限时间内进行无限次触发;最后,通过一个仿真例子验证了所提出的事件触发控制策略的有效性和优越性. 展开更多
关键词 线性系统 事件触发机制 执行器饱和 镇定 余正Lyapunov函数 Zeno行为
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执行器幅值与速率约束下线性系统的事件触发控制
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作者 贾金泽 陈永刚 白圆圆 《河南师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第3期106-112,共7页
传统的网络化控制系统中,控制任务通常以周期的方式执行.为了节约网络通信资源,一些学者提出了事件触发控制.另一方面,由于物理限制或出于安全考虑,几乎所有反馈控制系统都会受到饱和约束.饱和的存在是系统性能退化甚至不稳定的主要因素... 传统的网络化控制系统中,控制任务通常以周期的方式执行.为了节约网络通信资源,一些学者提出了事件触发控制.另一方面,由于物理限制或出于安全考虑,几乎所有反馈控制系统都会受到饱和约束.饱和的存在是系统性能退化甚至不稳定的主要因素.研究了受到执行器幅值与速率饱和约束的线性系统的事件触发控制问题.首先,一阶系统用来表示执行器的幅值和速率限制.然后,引入了两个推广的扇区条件来处理由饱和引起的死区非线性.接下来,通过利用Lyapunov稳定性理论,获得了确保闭环系统区域渐近稳定的充分条件.通过限制稳定域的最小范围,提出了事件触发率的最优化问题.所获得的结果用线性矩阵不等式表示,能够方便地利用MATLAB中的LMI工具箱进行求解.最后,数值例子和仿真验证了所得结果的有效性. 展开更多
关键词 线性系统 事件触发控制 幅值约束 速率约束
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分数阶时滞切换线性系统的稳定性研究
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作者 田吉 龙飞 徐鹏 《自动化仪表》 CAS 2024年第6期11-16,21,共7页
为了更好地了解系统时滞对分数阶切换系统稳定性的影响,研究了Caputo分数阶时滞切换线性系统的有限时间稳定性。首先,通过求解给定的分数阶时滞线性系统,导出了Lyapunov函数沿分数阶线性时滞系统的Caputo分数阶导数满足的不等式条件。其... 为了更好地了解系统时滞对分数阶切换系统稳定性的影响,研究了Caputo分数阶时滞切换线性系统的有限时间稳定性。首先,通过求解给定的分数阶时滞线性系统,导出了Lyapunov函数沿分数阶线性时滞系统的Caputo分数阶导数满足的不等式条件。其次,基于该不等式条件和Heaviside阶跃函数的性质,得到了具有Caputo分数阶导数的分段定义微分函数的等价解;通过导出的引理,得到了分数阶时滞线性切换系统有限时间稳定性的充分条件。最后,通过两个算例验证了所提方法的有效性。利用Heaviside阶跃函数得到的分段定义分数阶微分不等式的等价解,有效地克服了现有研究分数阶切换时滞系统稳定性问题中存在的忽略分数阶算子的记忆性缺陷。 展开更多
关键词 分数阶微积分 切换线性系统 时滞 Caputo分数阶 有限时间稳定性 LYAPUNOV函数 分段定义微分函数
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面向线性系统的课程教学设计与实践
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作者 肖启阳 胡科学 魏倩 《商丘职业技术学院学报》 2024年第6期74-79,共6页
线性系统是一门重要的工程学科,它是现代控制理论和信号处理领域的基础课程之一,同时还是自动化专业本科学生一门重要的基础课.但在学习这门课程时,学生可能会面临内容枯燥、复杂度高以及涉及多个科目知识的挑战.为了解决这些问题并提... 线性系统是一门重要的工程学科,它是现代控制理论和信号处理领域的基础课程之一,同时还是自动化专业本科学生一门重要的基础课.但在学习这门课程时,学生可能会面临内容枯燥、复杂度高以及涉及多个科目知识的挑战.为了解决这些问题并提升教学效果,可以采用案例教学法来改进课程.通过引入案例教学法,旨在帮助学生在教师的辅助指导下,将所学的专业知识应用于实践,从而全面提升他们的理论水平和技能,为其顺利过渡到社会生产者或研究生做好准备. 展开更多
关键词 线性系统 本科生 案例教学法 教学设计
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分段线性系统经典数学模型的修正与动力学分析
6
作者 张瑞良 申永军 韩东 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期225-235,共11页
由于间隙的存在,很多机械系统可以简化为分段线性模型,而简化后的模型中副簧系统通常包含阻尼.在大多数文献建立的数学模型中,主、副系统的接触点与分离点固定在间隙处.文章研究发现,由于副簧系统中弹簧与阻尼的力学特性不同,主、副系... 由于间隙的存在,很多机械系统可以简化为分段线性模型,而简化后的模型中副簧系统通常包含阻尼.在大多数文献建立的数学模型中,主、副系统的接触点与分离点固定在间隙处.文章研究发现,由于副簧系统中弹簧与阻尼的力学特性不同,主、副系统的接触点与分离点位置实际上是随着系统参数和运动状态而变化的.若忽视这一点,后续的包括分岔和混沌在内的动力学分析就会出现误差甚至错误.首先基于经典的数学模型,用数值方法揭示了在简谐激励下主系统未返回到间隙处就与副簧系统提前分离,证明了经典数学模型的不当之处.进一步研究发现主系统不仅会出现提前分离,还会出现接触滞后的现象.因此对系统的接触与分离条件提出了修正,得到了更合理的数学模型.研究发现修正后的接触点、分离点位置与修正前相差较大,修正后的幅频响应曲线与修正前存在一定差别;在复杂运动中,修正前后的运动性质也可能发生改变,证明了修正后的模型更加合理,更能反映工程实际.然后,采用平均法并对平均法的积分区间进行推广,求得了修正模型的幅频响应的解析解,并通过龙格库塔法验证了解析解的正确性.对解析解进行稳定性分析,得到了解析解的稳定性判别式.最后,探究了修正模型的副簧系统参数对主系统幅频响应的影响. 展开更多
关键词 线性振动 分段线性系统 平均法 动力学行为 接触
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线性系统理论仿真实验平台的设计与应用
7
作者 易坚 吴夏来 杜树新 《湖州师范学院学报》 2024年第2期92-98,共7页
针对《线性系统理论》课程内容抽象、数学性强的问题,利用Matlab软件设计一个仿真实验平台,以帮助学生增强对课程基本概念和复杂理论的理解,减轻学习难度,掌握线性系统的分析和设计技能.根据课程主要知识点的学习需要,设计7个仿真实验和... 针对《线性系统理论》课程内容抽象、数学性强的问题,利用Matlab软件设计一个仿真实验平台,以帮助学生增强对课程基本概念和复杂理论的理解,减轻学习难度,掌握线性系统的分析和设计技能.根据课程主要知识点的学习需要,设计7个仿真实验和1个以桥式吊车为被控对象的综合应用实例.本仿真实验平台的使用无需编程基础,其界面简洁易用,有助于提高基础薄弱学生的学习兴趣.本平台也可用于任课教师进行图形化理论展示、分析结果,以丰富教学手段,提高教学效果. 展开更多
关键词 线性系统理论 仿真实验 桥式吊车控制系统 辅助教学
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双线性系统的含义及其特性
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作者 黄玉洁 赵晓杰 《鞍山师范学院学报》 2005年第2期7-9,共3页
介绍了双线性系统的几类表达式,列举双线性系统在实际问题中的几个典型例子,提出双线性系统的几个特性,最后简要介绍双线性系统的研究概况.
关键词 线性系统 线性系统 线性系统
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求解 ℳ张量多线性系统的一种新预处理Richardson迭代法
9
作者 苟小飞 《应用数学进展》 2024年第11期4753-4760,共8页
Richardson迭代法是求解ℳ张量多线性系统的一种有效方法。为了进一步加快其收敛速度,本文给出一个新的预处理子并提出一种新预处理Richardson迭代法。理论上证明所提预处理Richardson迭代法的收敛性。最后,通过数值例子验证该方法的有... Richardson迭代法是求解ℳ张量多线性系统的一种有效方法。为了进一步加快其收敛速度,本文给出一个新的预处理子并提出一种新预处理Richardson迭代法。理论上证明所提预处理Richardson迭代法的收敛性。最后,通过数值例子验证该方法的有效性和可行性。The Richardson iterative method is an effective method for solving multi-linear systems with ℳ-tensors. In this paper, a new preconditioner and new preconditioned Richardson iterative method are proposed to accelerate the convergence of multi-linear systems with ℳ-tensors. In the theory, the convergence of the preconditioned Richardson iterative method is proved. Finally, a numerical example is given to verify the effectiveness and feasibility of the proposed method. 展开更多
关键词 线性系统 张量 Richardson迭代法 预处理子 收敛性
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求解大型线性系统的K-均值最大残差块方法
10
作者 黄柏顺 《应用数学进展》 2024年第11期5063-5072,共10页
求解大型线性系统,带K-均值聚类的贪婪随机块Kaczmarz方法是近几年被广受关注的一类方法。本文在该方法基础上做了进一步的研究即在每一次迭代中优先消除残差向量中的最大块,构建了最大残差块Kaczmarz方法及其加速版本并进行了收敛性分... 求解大型线性系统,带K-均值聚类的贪婪随机块Kaczmarz方法是近几年被广受关注的一类方法。本文在该方法基础上做了进一步的研究即在每一次迭代中优先消除残差向量中的最大块,构建了最大残差块Kaczmarz方法及其加速版本并进行了收敛性分析。数值实验证实了本文算法的有效性。The greedy random block Kaczmarz method with K-means clustering for solving large linear systems has been widely studied in recent years. This article conducted further research on this method by prioritizing the elimination of the largest block in the residual vector in each iteration, constructing the Kaczmarz method for the maximum residual block and its accelerated version, and conducting convergence analysis. Numerical experiments have confirmed the effectiveness of the algorithm proposed in this paper. 展开更多
关键词 一致线性系统 最大残差块Kaczmarz K-均值算法 收敛性质
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具有时变不确定线性系统的鲁棒无源控制 被引量:24
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作者 俞立 潘海天 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 1998年第3期368-372,共5页
研究具有时变不确定参数的线性系统在有界能量外部输入作用下的鲁棒无源控制问题.目的是设计一个反馈控制器使得闭环系统是二次稳定,同时具有严格无源性.研究结果证明,这一问题可以转化为一个等价的具有某个参数的线性时不变系统的... 研究具有时变不确定参数的线性系统在有界能量外部输入作用下的鲁棒无源控制问题.目的是设计一个反馈控制器使得闭环系统是二次稳定,同时具有严格无源性.研究结果证明,这一问题可以转化为一个等价的具有某个参数的线性时不变系统的正实控制问题,从而可用现有的正实控制问题的求解方法解决所研究的问题. 展开更多
关键词 不确定线性系统 鲁棒无源控制 线性系统
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基于MATLAB的线性系统动态响应曲线拟合技术
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作者 胡佳文 《科学与信息化》 2024年第14期25-27,共3页
本文以高阶线性时不变系统为研究对象,选定系统结构和参数,通过传递函数中参数和曲线形状的关系来调节参数,以达到获得预定曲线形状的目的。本文的目的是采用MATLAB GUI编制并实现一个用于线性系统动态响应曲线拟合的程序,通过手动调节... 本文以高阶线性时不变系统为研究对象,选定系统结构和参数,通过传递函数中参数和曲线形状的关系来调节参数,以达到获得预定曲线形状的目的。本文的目的是采用MATLAB GUI编制并实现一个用于线性系统动态响应曲线拟合的程序,通过手动调节系统参数来拟合响应曲线,同时显示各子系统的响应曲线和总的误差曲线。 展开更多
关键词 线性系统 动态响应特性 高阶系统分解 建模 MATLAB GUI
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基于STEAM的《信号与线性系统》课程教学改革探索
13
作者 殷小芳 《办公自动化》 2024年第17期49-52,共4页
《信号与线性系统》是高校理工类的一门重要的核心专业课,其理论知识对于后续专业课程的学习有重要的作用。通过严谨、细致的学情调研,发现课程教学痛点主要为重理论、轻实践、学生学习效率偏低、与新工科建设所需的复合创新型人才培养... 《信号与线性系统》是高校理工类的一门重要的核心专业课,其理论知识对于后续专业课程的学习有重要的作用。通过严谨、细致的学情调研,发现课程教学痛点主要为重理论、轻实践、学生学习效率偏低、与新工科建设所需的复合创新型人才培养目标脱节等。笔者以STEAM教育理论为指导,开展以工程问题为驱动的项目实践,设计巧妙的多学科融合交叉的教学情境,融合课程内容与学科前沿知识,培养学生解决实际问题的能力与创新意识。通过工程实践、平时成绩、期末成绩的全方位、多元化考核,提升学生的学业挑战度,激发学生的学习动力。经过改革后,学生学业成绩有明显的提高,在竞赛、科创方面的表现突出。 展开更多
关键词 信号与线性系统 教学改革 STEAM
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一类不确定非线性系统的最优控制 被引量:6
14
作者 许天舒 史小平 《哈尔滨理工大学学报》 CAS 2000年第6期82-85,共4页
应用非线性系统精确线性化方法,将一类满足一定条件的不确定非线性系统最优控制问题变换成一种参数不确定线性系统的二次型最优调节器问题,从而求得原系统的最优控制.设计例子及仿真验证了本文方法的正确性.
关键词 不确定非线性系统 最优控制 精确线性 参数不确定线性系统 二次型最优调书器
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含间隙迟滞非线性系统的稳态响应 被引量:3
15
作者 管迪 陈乐生 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期118-122,共5页
提出一种含间隙弹性约束的干摩擦迟滞非线性系统模型。利用谐波线性化方法,将迟滞恢复力转化为等效刚度和等效阻尼表示,利用K-B平均法求出周期激励下系统响应的一次近似解。研究表明,该模型综合了两种非线性因素,幅频响应复杂,幅频曲线... 提出一种含间隙弹性约束的干摩擦迟滞非线性系统模型。利用谐波线性化方法,将迟滞恢复力转化为等效刚度和等效阻尼表示,利用K-B平均法求出周期激励下系统响应的一次近似解。研究表明,该模型综合了两种非线性因素,幅频响应复杂,幅频曲线分为两类,不同参数条件下可以表现出分段线性系统的硬特性、迟滞系统的软化特性或二者的综合,存在跳跃现象。通过幅频图的对比分析,讨论各参数变化对动力学特性的影响。 展开更多
关键词 线性振动 迟滞非线性系统 分段线性系统 稳态响应
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时滞线性和非线性系统的一致渐近稳定性 被引量:3
16
作者 崔宝同 《高校应用数学学报(A辑)》 CSCD 北大核心 1989年第3期309-318,共10页
本文利用系数逼近法研究了时滞线性和非线性系统解的一致渐近稳定性,给出了一致渐近稳定性判别法则。
关键词 线性系统 线性系统 时滞 稳定性
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求解模糊结构元线性生成的模糊线性系统 被引量:1
17
作者 孙旭东 郭嗣琮 《海南师范大学学报(自然科学版)》 CAS 2008年第4期407-411,共5页
基于结构元方法,构造了一种由对称型模糊结构元线性生成的模糊线性系统的求解方法,给出了模糊线性系统解存在的条件.同时,还将这种方法推广到双重模糊线性系统并辅以算例.
关键词 模糊线性系统 双重模糊线性系统 模糊结构元方法
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关于定常线性系统最优调节器的逆问题 被引量:1
18
作者 龚德恩 《华侨大学学报(自然科学版)》 CAS 1997年第3期324-328,共5页
讨论连续定常线性系统最优调节器的逆问题,得到一种求加权矩阵Q和R的简便方法.
关键词 线性系统 最优调节器 逆问题 定常线性系统
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研究生课程“非线性系统”的教学思考 被引量:1
19
作者 魏萍 冯爱祥 《科教文汇》 2015年第16期58-59,共2页
本文针对"非线性系统"课程的教学安排和授课专业的学科特点,本着培养学生后续学习能力的目标,研究了具体教学过程中需要注意的问题。一是建议理清线性系统和非线性系统的关系,主要从研究方法的相关性和独立性,以及非线性系统... 本文针对"非线性系统"课程的教学安排和授课专业的学科特点,本着培养学生后续学习能力的目标,研究了具体教学过程中需要注意的问题。一是建议理清线性系统和非线性系统的关系,主要从研究方法的相关性和独立性,以及非线性系统的本质现象方面论述;二是主张侧重基础内容的学习和概念定理的理解,详细分析了具体的教学内容和教学导向。 展开更多
关键词 线性系统 线性系统 研究方法 教学内容教学导向
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基于动平衡状态理论的非线性系统设计方法
20
作者 王莉 王庆林 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2008年第11期17-21,共5页
基于动平衡状态理论的非线性设计方法是一种建立在控制系统动平衡状态渐近稳定概念上的新的设计方法。首先设计控制律使系统的动平衡状态按期望的方式运动,然后按某一指标设计系统,使其状态按最佳方式向动平衡状态收敛。使用此方法对非... 基于动平衡状态理论的非线性设计方法是一种建立在控制系统动平衡状态渐近稳定概念上的新的设计方法。首先设计控制律使系统的动平衡状态按期望的方式运动,然后按某一指标设计系统,使其状态按最佳方式向动平衡状态收敛。使用此方法对非线性跟踪问题进行设计,设计过程简单清楚,仿真结果正确,并能更深刻反映动平衡状态的含义。 展开更多
关键词 动平衡状态 LYAPUNOV函数 线性系统 线性系统 BACKSTEPPING方法
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