由传递函数建立状态空间表达式方法比较

介绍了建立单输入—单输出系统传递函数具有零点时的状态空间表达式的方法 ,并作了比较 ,供教学参考。

药物动力学中的状态空间表达式

本文叙述了药物动力学中数学模式的状态空间表达式。并用实例的血药—时间曲线来表证这种方式的可靠性。在讨论这种方法的优缺点之后，指出它理论上的潜在优势及理论上需进一步研究的问题。

线性定常系统状态空间表达式的电路模型

线性定常多输入—多输出系统的状态空间表达式包括状态方程和输出方程,其中每个方程式都可以用KCL或KVL电路模型表示,这两种模型互为对偶电路。令所有方程式的电路模型共地,得到的整体电路就是状态空间表达式的电路模型。应用PSpice对电路模型进行仿真分析,可得到状态量和输出量的时域波形、状态轨迹和频率特性。这一方法可以应用于电机和自动控制系统等领域,尤其对于某些状态量不能直接测量的系统。

5G网络中状态空间表达式辅助数据的长期演进定位协议消息格式设计

针对目前5G网络不支持精密单点定位(PPP)的问题,对状态空间表达式(SSR)辅助数据的长期演进定位协议(LPP)消息格式进行了研究。通过梳理PPP用到的各项参数,设计了一种用于传输SSR辅助数据的LPP消息格式,在5G物理广播信道仿真环境下研究了消息格式的可用性。仿真试验表明:双系统双频精密单点定位精度N、E和U方向0.08、0.15、0.31 m,与GPS单系统相比,以1 040 bytes/min的额外信息换取了N、E方向40%和64%的精度提升。可见格式可用,定位精度随信息量增大而提高。

状态空间表达式变换为约当标准形

本文利用矩阵理论；提出了将状态空间表达式变换为约当（Ｊｏｒｄａｎ）标准形的方法。给出了根据状态矩阵Ａ的初等因子求出相似变换矩阵Ｔ的方法。

状态空间表达式化为Jordan标准形时值得注意的问题

现代控制论是系统控制类工程专业的必修课。其中关于状态空间表达式化为Jordan标准形的内容,又是最基本,经常使用的内容。状态空间表达式化为Jordan标准形的关键是求出变换矩阵T。通常我们采用的方法是线性代数中提供的定义方法。用此方法往往要解大量的线性方程组,比较繁锁。因此在实际计算中,许多同学都喜欢用下面的方法:

基于自适应扩展卡尔曼滤波法的储能电池荷电状态估计研究

荷电状态估计是储能电池管理的一项重要指标。目前工程上广泛使用的安时积分法虽然简单,但是存在诸多局限性。为了提高电量估算的精度和速度,同时考虑实际应用需求,针对储能电池开展了基于自适应扩展卡尔曼滤波(AEKF)法的荷电状态估计研究,以二阶Thevenin等效电路模型为基础,列写状态空间表达式,建立滤波器模型并根据实际情况对算法进行适当改进。仿真实验通过对比扩展卡尔曼滤波(EKF)法和AEKF方法,证实了AEKF方法的优越性。

基于WAMS的交直流并联输电系统模型辨识算法

在线辨识交直流并联输电系统模型是进行HVDC广域阻尼控制的前提。该文提出一种利用有限长广域测量数据在线辨识交直流并联输电系统模型的方法。假设系统为单输入、多输出模型,推导了交直流并联输电系统模型辨识理论,并以此为基础,用AR过程理论推导了Prony信号模型参数辨识的算法及计算过程时间消耗的计算公式;采用同步相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)的GPS时钟准确计算了数据传输延时;在基于广域测量系统(wide area measurement system,WAMS)的调度自动化系统中,将计算事务分布实现,进一步提高了系统模型辨识速度。以南方电网中的贵广交直流并联输电系统为算例,证明了该算法的有效性与可靠性。

压缩空气与超级电容混合储能膨胀发电系统建模与最优跟踪负荷控制

为了提升可再生能源的利用率并提高电网质量,采用超级电容和压缩空气相结合构成混合储能系统,通过详细介绍各部分结构和工作原理,建立了储气室、涡旋膨胀机、永磁发电机的状态空间表达式与石子填充床蓄冷蓄热模型的传递函数。基于最优跟踪技术,为超级电容控制单元-Boost变换器设计了状态反馈精确线性化控制率。针对启动与突加负载时刻超级电容单元快速补偿电网负荷进行了仿真研究,并基于某地24小时的电网负荷曲线进行了混杂系统最优跟踪负荷的仿真实验。实验结果表明,最优跟踪控制器对于基于超级电容和压缩空气混合储能的发电系统具有很好控制效果。

自由端带有充液容器的压电悬臂结构晃振建模

为了利用压电驱动器作为主动元件抑制带有充液容器的结构晃振,需要对压电结构晃振进行精确建模。针对一个自由端部带有充液容器的压电悬臂结构,利用有限元方法对无充液情况下的压电悬臂结构进行模态分析并建立其状态空间表达式。利用质量摆等效力学模型描述容器中液体晃动,将推导出的压电悬臂结构模型和液体晃动模型耦合得到整个系统晃振模型。通过实验分别验证不同充液水平下的晃振模型的频率和Bode图。结果表明建立的带有充液容器的压电悬臂结构晃振模型及其状态空间表达式可用于控制设计。

惯性仪表和导航系统的数字仿真

本文提出了一种新的非线性系统结构图数字仿真的方法。由于采用分子和分母都是二阶的典型环节,其通用性强,变更参数容易;适用于多输入多输出系统,并且可以在任意环节上加入初始条件;非线性功能强,并具有局部环节步长加密功能。所以很适用于惯性仪表和导航系统的仿真研究。文中最后给出了两个仿真实例。

倒立摆装置及其稳定性控制的研究

介绍倒立摆装置的结构及组成,给出此装置的数学模型及模型参数的确定方法,采用最优控制策略,实现倒立摆的稳定控制.对于倒立摆的简单制做及其控制研究具有一定的参考意义.

传递函数的能控和能观测标准型实现方法

传递函数的实现问题是现代控制理论的重要课题之一。本文介绍了传递函数能控标准型和能观测标准型实现的两种方法,它们是基于微分方程的时域法和梅森公式的状态结构图法。结合能控标准型和能观测标准型的标准Ⅰ型和标准Ⅱ型实现,详细说明了这两种方法的应用。且展示了状态结构图法的便捷之处。

基于UG的精密复杂壳体三维空间尺寸位置度评定

精密复杂壳体零件设计图多采用最大实体要求应用于位置度公差的标注方法,本文分析了精密复杂壳体零件三维空间尺寸位置度采用最大实体要求时的评定原则,并结合实例提出了基于UG评定三维空间尺寸位置度的方法,有利用快速判断精密复杂壳体位置度计量是否合格。

用计算机仿真技术实现倒立摆稳定性控制的研究

通过建立数学模型,利用计算机仿真技术,对倒立摆稳定性和可控性进行了研究,提出了基于状态空间法的控制方法。

控制论的反馈原理应用于投资系统的控制

控制论,这门年轻而充满生机的科学,被认为是人类才智的最大成就之一,它以自己的认识论力量而令人瞩目。 对于一个投资系统来说,怎样根据环境的变化,来调整策略,以达到预定的目的。这是一个非常值得研究的问题,控制论的特点就是研究需要根据环境的变化来调整自身运动的学科。 控制论是以框图的形式定性分析和调节控制对象,定量分析和调节是以状态方程为基础。 现在我们来分析一下图(1—1)模型组的框图,显然系统的层次越低,越基本,数量关系就越明显。

带有充液容器的压电悬臂结构系统振动特性建模研究

一个自由端部带有充液容器的压电悬臂结构系统用来研究机翼油箱结构系统振动特性主动控制,控制设计需要精确的建模。利用有限元方法对带有充液容器的压电悬臂结构进行模态分析并推导出其模型状态空间表达式。其中,通过实验对有限元法得出的相关建模参数进行了验证,从而表明建立的带有充液容器的压电悬臂结构系统振动特性模型的准确性及其状态空间表达式可用于控制设计。

系统功能状态的确定性与不确定性表示方法研究

为研究系统功能状态的表达方式,考虑确定和不确定状态的叠加情况,提出系统功能状态表示方法,即系统功能状态表达式。首先基于集对理论,使用二元和三元联系数分别表示确定和不确定状态,及可靠、不确定和失效状态的系统功能状态表达式。进一步考虑在同一论域内设定两功能划分对象,使用两量子状态叠加形式确定系统功能状态表达式。研究表明集对分析可有效的表达上述两种状态划分时的系统功能状态表达式。多量子叠加更适合设定多功能时的系统功能状态表达式确定,但其中的概率幅需要通过二元联系数计算得到。最后通过功能状态置信度计算展示了方法流程及作用。研究为多功能设定且存在确定和不确定状态的系统功能状态表达提供了有效方法。

自动控制系统数字仿真

本文介绍了用动态结构图表示的线性自动控制系统时间响应的数字仿真软件,它适用于由1～15个环节组成的每个环节均为单输入单输出的30阶以下的系统进行仿真。因程序中采用了离散相似法求解状态转移矩阵,因而运行速度较快,同时规定上误差限为10^(-4),故仿真精度较高。本程序可作为《自动控制原理》课的辅助工具,以补实验条件之不足,增强学生对本课的认识和理解,也可对实际系统进行仿真。

Angular Momentum Phase State Representation for Quantum Pendulum

To consummate the quantum pendulum theory whose Hamiltonian takes bosonic operator formalism and manifestly exhibits its dynamic behaviour in the entangled state representation, we introduce angular momentum state representation and phase state representation. It turns out that the angular momentum state is the partial wave expansion of the entangled state.