前面所讲的采用系统输入、输出微分方程描述系统的动态特性对于单输入、单输 出线性定常系统比较简单实用,现代控制理论采用状态空间的方法建立系统数学 模型,而且这两种表示方法可以互相转换。 状态空间法是现代控制理论采用的一种时域方法,这种方法适用于线性系统、非 线性系统、单变量系统或多变量系统

前已指出,对于状态完全能控的线性定常系统,可以通过线性状态反馈任意配置闭 系统的极点。事实上,不仅是极点配置,而且系统镇定、解耦控制、线性二次型最优控制 (LQ)问题等,也都可由状态反馈实现。然而,在4.2节介绍极点配置方法时,曾假设所有 的状态变量均可有效地用于反馈。但在实际情况中,并非所有的状态度变量都可用于反 馈。这时需要估计不可量测的状态变量。需特别强调,应避免将一个状态变量微分产生另 一个状态变量,因为噪声通常比控制信号变化更迅速,所以信号的微分总是减小了信噪 比

线性定常齐次状态方程的解 矩阵指数函数-状态转移矩阵 线性定常系统非齐次方程的解 线性时变系统的解 离散系统状态方程的解 连续时间状态表达式的离散化

本书参考了许多院校的“自动控制原理”教材根据高等工科 院校自动控制原理教学大纲及对非控制类专业学生的教学要求, 针对经典控制理论及线性系统理论的有关内容,涵盖课程要点和 难点,通过丰富的典型例题,以题释理强调解题的思路、方法和步 骤;在例题后附有必要的评注,辨析课程学习中容易混淆的概念, 解难释疑,拓展思路,灵活掌握解题方法和技巧

复习《线性代数》有关内容 1.矩阵与向量 2矩阵的加减运算 3非奇异矩阵 4分块方阵的行列式和逆 5.二次型和向量范数 6标量函数的定号性

利用电磁感应原理将被测非电量如位移、压力、流量、 振动等转换成线圈自感量L或互感量M的变化,再由测量电 路转换为电压或电流的变化量输出,这种装置称为电感式传感器。电感式传感器具有结构简单,工作可靠,测量精度高,零点稳定,输出功率较大等一系列优点。其主要缺点 是灵敏度、线性度和测量范围相互制约,传感器自身频率响应低,不适用于快速动态测量。这种传感器能实现信息 的远距离传输、记录、显示和控制,在工业自动控制系统中被广泛采用

在深入分析机架偏心作用机制的基础上,提出了轧机偏心补偿控制信息相域滤波提取方法,它利用机架偏心轧制作用强度与轧制过程中轧辊的机械转动相位密切相关的特点,将轧机的时域轧制数据转换为以轧辊转动相位为参变量的数据进行处理.在线性化相域空间中,与轧辊偏心作用相关的信号呈现出显著的周期化特征,而其余的原时域周期信号在转换过程中均被非周期化.在线性化相域空间中,将轧辊转动轧制作用的往复周期作为指定的循环统计量统计周期.理论分析表明,基于统计方法能够有效地消除噪声的影响,同时抑制非指定线性化相域循环分量,实现机架偏心特性信息的有效获取,其实质是线性化相域空间中的梳状滤波器滤波.依据统计获取的机架偏心特征信息可以为轧机偏心补偿提供一定的数据参考

运用改进的非饱和土三轴仪,对某地税大楼强夯后高饱和度地基土进行了控制吸力条件下的固结排水剪切实验.实验结果表明,基质吸力对非饱和土的强度特性有重要影响,抗剪强度参数有效内聚力和有效内摩擦角都与吸力呈良好的线性关系.随吸力增加,有效内聚力呈线性增加,而有效内摩擦角则相应地减小.在实验吸力的范围内,有效内聚力受吸力的影响比有效内摩擦角更明显.而实验土的破坏包线并不是平面,它随净平均应力和吸力的增高而呈收敛状,说明对这种高饱和度击实粉土,当围压加至300kPa以上时,吸力对强度的增长不再明显,此时围压将起主导作用

本文包括:(1)炉膛内钢坯加热数学模型;(2)最佳炉温及最低燃耗在线模型。采用一维模型,应用Hottel多层无限大气层间的辐射热交换计算方法,把各火焰射流的作用,当量地看作是夹在上下炉气层之间的一个火焰层。它的平均温度tf可以根据Ricou-Spalding射流吸入经验公式,计算火焰和周围炉气间的质量交换,再按热平衡方程把tf计算出来。钢坯内部传热按一维导热问题,用差分求解。还建立了一个较简单的炉膛传热仿真模型,据此求出各炉段单位炉温对出钢平均温度及中心温度的变化率?θm/?Ti及?θs/?Ti。还可确定最小燃耗函数P的各炉段加权系数Wi。令各段在线炉温调节量ΔTi=(Ti,max-Ti,o)-ΔT'i,这就能在线性规划中用ΔT'i代替ΔTi作为未知量以满足非负条件。这时目标函数Pmin=-sum (ΣWiT'i)。文中还附有一个说明各段炉温按上述线性规划进行最佳控制的例题

现代电力电子设备对非平稳、时变电压信号十分敏感,基于此提出了一种网侧电压异常检测与预报的方法,通过对网侧电压信号进行实时检测,向相关电力电子设备的控制电路发送网侧电压异常预报信号.为消除电压信号中的常规噪声干扰,首先采用线性跟踪微分器对网侧电压信号进行滤波,在此基础上,通过引入小波变换模极大值法检测奇异点,对滤波后的信号进行电压突变点的判断,目标是准确预报出电网电压中可能对电力电子设备造成危害的异常点.仿真与实验结果表明,基于线性跟踪微分器的小波信号检测能够实时准确地获得理想信号的最佳逼近,提高了网侧电压故障检测速度,通过实时的检测与分析,该方法能够为电力电子设备提供具有参考价值的预报信号