大型连栋温室环境参数的线性时不变系统建模

华北地区大型连栋温室夏季强制通风降温的水、能消耗很大,为了使环境调控既能适宜作物生长又能降低调控消耗,迫切需要精确有效的环境温度和湿度动态模型。该文采用线性时不变系统的ARX模型及系统辨识方法,对华北地区连栋温室夏季强制通风降温动态过程进行室内温度和湿度建模。试验在2003年夏季6-7月进行,以1min的时间间隔连续采集室内温度、湿度、室外温度、湿度、光照强度、风速、风机运行状态和数据采集时刻8个参数,将采集的数据分成辨识集和证实集两组,用辨识集数据采用最小二乘法进行模型系数回归,用证实集数据进行模型验证,验证指标为最大绝对误差(MAE)、最大相对误差(MRE)、均方误差(RMSE)和可解释方差(vaf)。证实结果显示,温度模型的最大预测误差(MAE)为3.57℃,均方误差(RMSE)小于0.198℃;湿度模型的最大预测误差(MAE)为7.3%,均方误差(RMSE)小于0.624%;温度和湿度模型的vaf均大于98.9%。说明尽管模型在个别点的预测误差稍大,但总体的预测精度较高,能够满足一般情况下作物栽培对环境预测的要求。

基于参考模型的线性时不变系统的故障诊断

首次将模型参考自适应思想引入控制系统的故障诊断 ,提出了一种基于参考模型的新型故障诊断方法。该方法首先利用带有未知输入状态观测器观测出系统状态 ,然后通过观测状态和参考模型的状态构造出残差信号 ,再利用最小二乘法估计出故障的幅值大小 ,并给出了估计误差的计算公式。仿真结果表明了该方法的有效性。

线性时不变系统集员辨识的区间算法

在不确定但有界(UBB)噪声假设下,提出一种针对线性时不变系统参数集员辨识的区间算法.借助区间数学,寻求与观测数据和噪声相容的参数的最小超长方体(或区间向量),推导了递推列式,并分析了算法的收敛性.此算法不仅可以给出参数估计值,还可以给出参数的不确定性界限.通过数值算例,将此算法与Fogel 椭球算法和最小二乘算法进行了比较,显示了其计算量小和精度高的优点.

一类线性时不变系统的故障诊断滤波器的设计

针对一类线性时不变系统 ,提出一种新型全阶故障诊断滤波器 .它通过对原系统进行增广处理 ,再对新系统进行设计 ,从而间接得到原系统的诊断滤波器 .这种滤波器能够在具有初始状态估计误差的情况下渐近诊断出具有 n个测量输出的 m个 (可增加至 n个 )同时发生的故障 .对诊断阈值和设计参数与诊断滤波器性能之间的关系进行了深入分析 ,给出了阈值和参数的选取原则 .仿真结果表明这种诊断滤波器具有良好的诊断性能 .

应用卷积和的离散线性时不变因果系统零输入响应求解

离散线性时不变因果系统的时域分析通常应用时域经典方法或卷积和方法。通常定义因果激励与系统脉冲响应的卷积和是系统的零状态响应。本文针对全激励序列输入时,给出求解离散线性时不变系统零输入响应的卷积和方法,并证明与等效激励法等价。同时,给出例题介绍提出的卷积和方法如何应用。

线性时不变系统Kalman标准分解中的几个问题

证明了线性时不变系统一般不能通过先可控分解,再分别对可控和不可控子系统进行可观分解而得到Kalman 标准型.并讨论了在4 个子空间< A｜β> ∩η、< A｜ β> ∩η⊥、< A｜ β> ⊥∩η和< A｜ β> ⊥∩η⊥中取一组基,构造一个化系统为Kalman 标准型的非奇异变换的可能性.最后,证明了在一定条件下存在一个正交变换,可将线性时不变系统化为Kalman

线性时不变控制系统中的熵率和H_∞熵

利用Bode积分定理将线性时不变控制系统中的熵率和系统零极点分析结合起来,从信息论的角度来阐述反馈控制系统的性能设计局限,讨论了“变异度守恒定律”同时,研究了系统变量互信息率和H_∞熵的关系。

线性时不变系统的零状态响应分析

当系统的初始状态为零时,系统的输出响应主要由输入信号和单位冲激响应决定,此时系统的响应即为零状态响应.主要分析了线性时不变系统的零状态响应的三种解法.

线性时不变系统特性的教学方法探讨

线性时不变LTI系统是一种很重要的系统,它具有4个特性:无记忆性、因果性、稳定性和可逆性。按常用的信号与系统教材中介绍的方法讲授LTI系统特性,学生不容易理解所讲授的内容。授课过程中发现,若利用卷积和的交换律,把LTI系统的输出分为3个部分:与将来的输入有关的输出、与当前的输入有关的输出和与过去的输入有关的输出;然后根据LTI系统特性的定义,结合系统的输出与输入关系,先推导离散时间LTI系统的特性,再将其结论应用到连续时间LTI系统,则LTI系统特性教师既容易讲解清楚,学生也容易理解透彻,取得了良好的教学效果。

从信号分解的角度看线性时不变系统的分析

本文利用线性时不变系统本身的特性 ,从信号分解的角度详细论述了线笥时不变系统的时域、频域及复频域分析方法 ,得到了与数字变换方法相同的结果。利用这种分析思路 ,可以将线性系统的不同分析方法有机地结合在一起 ,同时可以获得多种系统概念的物理解释 。

求解大规模线性时不变系统的最优H_2模型降阶问题的共轭梯度法

针对最优H2模型降阶问题,提出了适合大规模多输入多输出系统的共轭梯度法。该方法仅需利用一阶导数信息,存储量少,计算复杂度低,且具有超线性收敛性。实验结果显示了算法的有效性。

线性时不变系统的完全跟踪控制器

从线性时不变系统的状态空间模型出发,借助于广义逆矩阵概念和相容线性方程组的最小范数解,从理论上推导了线性时不变系统的完全跟踪控制器方案.

线性时不变奇异系统预解矩阵的计算方法

文中提出了求解线性时不变奇异系统预解矩阵(Es—A)^(-1)的几种计算方法。主要介绍了det(Es—A)多项式系数的几种求法以及由此系数得到矩阵多项式adj(Es—A)中系数矩阵的递推公式。文中介绍的算法可以考虑E为奇异A为准奇异以及e、A皆为奇异的情形,并给出了算例。本文的工作为线性时不变奇异系统的研究提供了方便。

广义线性时不变系统内部故障的诊断方法

对于广义线性时不变系统,利用受限等价变换可以得到系统的标准形式,在标准形式中广义系统可以分为慢子系统和快子系统两部分。在系统运行出现的各种故障中,对于系统自身内部出现的故障问题是不可忽视的。而为了判断这样的内部故障是否在系统中出现,经过深入分析系统矩阵,结合矩阵理论与积分运算,提出了分别针对慢子系统部分和快子系统部分的,判断广义线性时不变系统是否存在系统故障引起的系统矩阵误差的方法。最后,通过一个仿真算例验证了这种故障检测方法的有效性和可行性。

线性时不变系统几乎全局稳定的充分必要条件

通过矩阵理论和测度论的知识给出线性时不变系统几乎全局稳定的充分必要条件,即系数矩阵为Hurwitz矩阵.这种弱稳定性的概念是在测度意义下诞生的,可以应用到李雅普诺夫定理不能应用到的地方.

线性移不变系统响应的几种求解方法

文章就线性移不变系统的响应给出了4种不同的解法,即经典法、零输入响应—零状态响应法、算子法以及迭代法,并分析了这4种解法各自的优缺点。

线性时不变系统响应的几种求解方法分析

文章就线性时不变系统的响应给出了3种不同的解法,即经典法、零输入响应—零状态响应法以及卷积积分法,并对这3种解法分析了各自的优缺点。

基于支架式教学法的线性时不变系统课堂设计

随机信号分析课程是我院雷达工程、电子对抗指挥与工程和导航工程专业一门重要的专业基础类必修课。课程内容抽象,原理复杂,理论分析与实际操作并重。通过多种信息化手段搭建了不同的学习支架,创设了有利的学习情境,实现对知识的巩固拓展,逐步实现由已有知识到目标知识的主动构建。

线性时不变时滞系统与时滞相关的状态反馈控制

基于微分中值定理,给出了线性时不变时滞系统一种稳定性等价的系统表达方式。该等价系统与系统滞后的大小无关。针对等价系统,本文得到了一种与滞后大小相关的控制器设计方案,其控制器参数的确定由线性矩阵不等式解的形式给出。线性矩阵不等式的求解可以方便地由Matlab中的ControlTollbox完成。

求解线性时不变系统传递函数矩阵的一种简单方法

给出了基于半面逆矩阵计算线性时不变系统传递函数矩阵的一种方法，与传统的方法不同，这种方法不需要计算矩阵（ｓＩ－Ａ）的逆，而是用较简单的方法计算传递函数矩阵。并论述了在这种方法中如何使用分块矩阵运算来减小所涉及的矩阵的维数，最后给出了使用这种方法的例子。