模型未知LTI系统的数据驱动预测控制

针对含有随机噪声的模型未知线性时不变(LTI,linear time invariant)系统模型建立过程复杂且控制律难以得到的问题,提出一种基于数据驱动的预测控制方法;基于系统行为学理论和平衡子系统辨识方法,仅利用测量得到的系统数据构建被控系统的非参数模型,将其和预测控制理论相结合设计出基于数据驱动的预测控制器,对于系统测量数据中存在的有界加性高斯噪声,通过引入数据的松弛变量和L2正则项来降低噪声扰动的影响,采用滚动时域优化策略计算最优控制序列并将其作用于被控系统,实现了系统对设定值的轨迹跟踪;将所提控制策略应用于四容水箱系统,仿真结果表明所提方法能实现四容水箱系统的液位跟踪控制,且与同样基于数据驱动的子空间预测控制方案相比,所提方法具有更好的动态性能,且该策略在抗噪声扰动方面有明显优势,具有更强的鲁棒性。

基于专业课程视角下的复变函数与积分变换课程教学实践

针对傅里叶变换和拉普拉斯变换在后续雷达类和电类等课程中的重要性,立足课程教学课时少的实际,基于联系和发展的理念,以信号与系统课程中的工程背景为依托,理清现行课程知识与后续相关课程知识之间的关系,构建教学中积分变换知识和专业知识的桥梁,探索积分变换理论价值和应用方向,初步解决“学不知用、学不会用”的问题,对本课程的教与学具有一定的启发和借鉴意义.

敲击-回波法中传感器影响的LTI系统理论分析

利用一维波动方程对理想自由桩在桩顶受冲击力作用的动态过程进行数学仿真,用有限元法程序计算出桩顶处不考虑传感器的速度响应理论时程曲线,并由LTI系统卷积积分及傅立叶变换得出冲击力和速度响应的频域表示;根据LTI系统理论对考虑传感器特性的动态过程进行分析,得出速度响应的频域表示;将典型的传感器频率特性与不考虑传感器的理想自由桩的速度响应在频域进行数字合成,经傅立叶逆变换还原成含有传感器特性的速度响应时程曲线;调节冲击力脉宽,计算与同一传感器特性对应的速度响应,得出冲击力与传感器对速度响应的联合影响规律并举出实例进行验证;最后,提出一种新的变换域抑制法,使速度响应中的传感器特性影响有可能通过计算机程序来抑制。

基于MATLAB LTI Viewer的数控进给系统仿真研究

应用MATLAB的线性时不变观测器LTI Viewer进行系统性能分析,可以方便地绘出系统的多种特性曲线.以CK7815数控机床进给系统为例,基于拉格朗日功能平衡法建立了进给系统的数学模型,应用LTI Viewer绘制了进给系统的特性曲线,建立了进给系统的Simulink仿真模型,给出了LTI Viewer在系统仿真分析、系统校正设计中的应用,并指出了应用LTI Viewer时应注意的问题.研究结果表明,应用LTI Viewer进行系统性能分析会使研究过程简化,并且方便、准确.

DC-DC变换器LTI模型的实验验证研究

定量探讨了峰值电流模式下DC-DC变换器LTI(线性时不变)模型的实验验证问题,导出正弦激励下,电流环响应波形的时域表达式,据此采用解析简化与数值仿真相结合的方法进行傅立叶分析。当开关频率能被激励频率整除时,可得响应的基波分量;否则,响应与激励频率不同,但仍可求其平均基波分量(折算到激励频率)。从数学上证明了LTI模型的预测结果与网络分析仪的实验测量有且仅有(平均)基波意义上的一致性,从而给出了在高频段失效的LTI模型却能被实验验证的合理解释。为把握LTI模型频域验证的本质,认识其局限性,明确其适用条件提供了理论指导。

基于换路时刻激励模型的LTI系统时域求解

为了解决在时域求因果LTI连续时间系统响应问题,通过建立系统换路时刻的激励模型并借助于冲激函数匹配法,使LTI连续时间系统各个响应的时域求解做到完善和统一。结果表明:LTI连续时间系统的全响应r(t)和零输入响应rzi(t)不仅与系统换路之前t=0_时刻的起始状态r(k)(0_)有关,还与系统在此时刻的激励信号值e(0_)有关。利用换路时刻激励模型求解LTI系统响应与拉普拉斯变换方法求解相一致。该成果解决了因果LTI连续时间系统(或常系数微分方程)的时域统一求解问题,对LTI连续时间系统响应时域求解具有实际意义。

连续时间LTI系统零输入响应的探讨

连续LTI系统的零输入响应求解是系统分析中的基本问题,本文根据作者多年的教学实践,分析了多数信号与系统教材中系统零输入响应分析的某些不足。提出若描述系统的微分方程含有输入激励x(t)的导数或高阶导数,则其零输入响应不仅与系统的初始状态y(k)(0-)有关,还与x(k)(0-)有关。因此,在建立分析系统的数学模型时,应给出t<0时的激励信号或x(k)(0-)。在计算零输入响应时,应综合考虑y(k)(0-)和x(k)(0-)。

LTI系统时域分析初始条件应用研究

在LTI系统时域分析中,为确定响应中的待定系数,我们会使用一组初始条件,正确地确定和使用初始条件是系统分析的关键,本文对初始条件的确定及应用进行了研究和探讨。

运动应激对T-淋巴细胞膜Na^+-K^+泵和T-LTI的影响及其与高乳酸和高K^+血症的关系

目的:探索运动应激对人体外周血T-淋巴细胞膜Na+-K+泵和转换功能的影响及其与运动性高乳酸和高K+血症的关系。方法:非体育专业男大学生,空腹,以200W蹬车2min,间歇5min,重复运动至极度疲劳。检测运动前、运动后即刻和运动后3h血清K+和血乳酸(BLA)浓度、人体外周血T-Na+-K+泵活性和T-淋巴细胞转换指数(T-LTI)。结果:在运动后即刻T-Na+-K+泵和T-LTI分别下降至运动前的35%和31%(P<0.001),血清K+和BLA浓度增加幅度分别达运动前的46%和314%(P<0.001),经3h休息,T-Na+-K+泵活性和T-LTI仍明显低于运动前,但血清K+和BLA浓度基本恢复;BLD和血清K+分别与T-Na+-K+泵和T-LTI呈负相关(P<0.05)。结论:运动应激时T-Na+-K+泵活性和T-LTI下降,运动性高血K+和高乳酸血症对细胞免疫功能有一定抑制作用。

关于LTI系统冲激函数平衡法的教学探究

在LTI连续时间系统的时域分析中,冲激函数平衡法是求解各种响应问题的普适方法,但目前主流教材对该方法的阐述存在论证不详、符号混乱等问题,导致该方法的教学存在较大困难.本文提出一种教学方法,对冲激函数平衡法的原理进行详细的论述和推导,该方法概念清晰、符号规范、逻辑严谨,有效解决教学中的疑惑.

关于时域法与复频域法求解LTI系统时解的一致性问题

探讨了用时域法与复频域法求解 LTI系统时解的一致性问题 ,指出了理论上解的一致性与具体操作上的矛盾 ,以及用时域法求解 LTI系统过程中容易出现的概念性的错误 ,并提出了何时、何地、以及如何对时域解进行修正的办法。

Ltiview工具在MIMO系统分析中的应用

针对将MATLAB应用于MIMO系统的分析需记忆大量的命令 ,提出了利用ltiview工具进行MIMO系统分析的方法。在MATLAB命令窗口建立系统的模型 ,不需任何编程和复杂的计算 ,用ltiview工具就可以十分方便地、直观地分析MIMO系统。

LTI因果系统零状态响应与卷积

对于线性时不变(LTI)因果系统,其系统单位冲激响应h(t)应满足h(t)=h(t)u(t),尽管卷积公式有∫∞-∞x(τ)h(t-τ)dτ=∫∞-∞h(τ)x(t-τ)dτ,但是,上式中h(t-τ)是非因果,所以,公式∫∞-∞x(τ)h(t-τ)dτ不满足实际物理系统。通过实际信号作用于系统的讨论和分析,揭示了在任意时刻的系统零状态响应和满足实际物理系统的卷积∫∞-∞x(τ)h(t-τ)dτ的物理意义。

复杂性理论的LTI集合释义(Ⅰ)

针对我国面临的新的经济与管理形势以及理论研究的现状,提出了进行复杂性20定律研究的必要性;提供了20定律的前10个定律的译文,给出了出处、要点,进行了释义和解读;试图较全面系统地诠释该理论的真谛。

LTI观察器在力伺服系统仿真中的运用

针对大庆某设备液压力伺服系统模型,运用Matlab软件中的一种线性观察器(LTI Viewer)进行理论分析与仿真,为力伺服系统仿真提供一种简便的方法.结果表明,借助该观察器可以对此系统各项性能进行方便分析,为力伺服控制系统的实际设计奠定基础,起到缩短设计周期、增加可靠性的作用.

基于MATLAB的信号与LTI系统仿真

以计算机为辅助教学手段,用信号分析软件帮助实现数值分析、信号与系统的可视化建模及仿真.

基于卷积技术的LTI系统响应时域算法

卷积技术是信号与系统分析的核心技术。它在LTI时域和频域系统分析中起着重要作用。通过用卷积技术计算因果系统的冲激响应、零输入响应、零状态响应及全响应的算法分析,最终推导出了基于卷积技术的非因果激励和非零初始条件下的LTI系统响应的时域算法,该算法是用傅里叶变换或拉氏变换分析LTI系统的依据。该算法的运用使LTI系统响应的时域分析走向频域分析。

复杂性理论的LTI集合释义(Ⅱ)

提供了结构学派复杂性20定律的后10大定律、10个分类和5个指标体系的释文,给出了出处、要点,进行了释义和解读。

LTI系统时域分析知识构图及教学方法研究

LTI系统时域分析以微积分学为分析工具,纷繁复杂的知识点与大量的数学计算常常让众多学生望而却步。通过一张知识构图从知识的广度和深度上涵盖主要内容,并引入了问题追溯法、动图分析法与对比分析法来解决教学难点,使得学生的学习有迹可循,并激发其学习兴趣,拓展其学习思维。

连续时间LTI系统特征函数分析法

笔者利用微分算子推导出了线性时不变连续时间系统的特征函数,并对特征函数在系统的时域分析中的应用作了阐述.