基于MATLAB的连续系统状态方程求解方法分析

人工完成信号与系统中连续系统状态方程的求解方法十分的困难,计算量大,给工程实现带来难度.本文结合连续系统状态方程,在应用MATLAB工程计算语言的基础上给出了三种基本求解方法:拉普拉斯变换法,函数lsim,迭代法,从而简便解决连续系统状态方程的求解难问题.     

防雷变压器中状态变量分析方法研究

笔者对状态方程、输出方程的建立及求解方法作了简要介绍.在此基础上,对具体电系统一防雷变压器状态方程、输出方程的建立及分析作了讨论,并基于MATLAB软件中的Simulink模块进行仿真,给出了运用状态变量法对系统进行分析的一般方法和途径.     

高阶动态电路数值解法

用手工求解描述高阶动态电路的微分方程初值问题几乎是不可能的。在MATLAB环境中编程运行可以快速给出高阶动态电路的时域数值解,必要时物理建模和数据拟合还可以得到解析解。高阶动态电路问题的MATLAB程序解法,通用性强,程序设计简单,对电路阶数和信号源几乎无限制。实例展示列写高阶动态电路状态方程的技巧,编写MATLAB程序给出状态方程数值解及可视化输出的关键思路。     

初态不为零而存在强迫跃变的线性时不变动态网络状态方程的两种形成方法

本文利用拉普拉斯变换提出了不存在受控源与互感的初态不为零而存在强迫跃变的线性时不变动态网络状态方程的两种形成方法——公式化法与初等变换法及其求解。文中指出这种动态网络不能用时域内形成的时域状态方程进行拉普拉斯变换来求解。     

带电荷的细圆环的电场解的可视化

本文用了两种方法来研究带电荷的细圆环的电场的可视化,即解析解的可视化,以及用MATLAB偏微分方程工具箱求解.通过比较,我们可以发现MATLAB的PDE工具箱在求解偏微分方程及其可视化方面有不可比拟的优越性.     

用SVD求矩阵广义特征向量以求状态方程解析解

本文讨论了一种直接在时域范围内求解线性时不变网络的状态方程（Ｘ＝ＡＸ）解析解的一种方法。当系数矩阵Ａ的特征值出现重根时利用奇异值分解的方法求广义特征向量然后求解。对非齐次状态方程（ＸＡＸＢＵ）首先用扩展状态空间的方法把它化为齐次方程。     

Runge-Kutta-Fehlberg方法在负阻振荡电路求解中的应用

结合负阻振荡电路,采用五阶Runge-Kutta-Fehlberg方法分别用C语言程序和MATLAB进行求解,均得出了正确的结果,同时介绍了用MATLAB对C程序计算结果的调用.经比较,两种方法各有所长.在图形显示方面,MATLAB更具优越性     

隧道可靠度BFOA逆向寻优方法及其工程应用

为了能够根据预期可靠度要求进行隧道支护参数逆向求解设计,基于软弱围岩失稳变形的极限状态方程与细菌觅食优化算法(BFOA)建立一种隧道可靠度逆向求解方法.实际应用过程中,首先采用概率图法验证围岩基本力学参数的分布特征;然后通过Monte Carlo抽样的方式,根据围岩变形极限状态方程建立隧道可靠度求解模型并以此作为优化算...     

异步电动机数值解法

阐明了异步电东机一种求解方法,以求解异步电动机的状态方程给出离散解的公式。     

基于凸优化模型的Sudoku求解方法及其GUI实现

针对经典的Sudoku问题,提出一种基于凸优化模型求解方法.采用凸优化约束条件描述Sudoku规则,将原始Sudoku问题建模为凸优化问题求解.在满足约束等距性条件时,新算法可以快速准确获得Sudoku结果.利用MATLAB软件设计出求解Sudoku问题的图形用户界面,并通过实例验证了新算法的有效性.     

键合图法线性系统动态仿真

本文较详细地阐述了线性系统动态仿真的键合图法,给出了线性系统状态方程的统一表达式,利用该方法,对于具体问题按照键合图理论输入系统的结构参数及结型矩阵,就可以由计算机自动地以格式化的方式生成系统的状态方程并求解。同以前类似的方法相比较,本文所给出的系统状态方程的统一表达式,考虑了独立贮能场,非独立贮能场能的能量变量和共能量变量间关系存在耦合时的更一般情况,对前人的工作做了一些补充。     

二维稳态晶体生长控制方程的数值解

分析了在均匀流场的作用下,金属凝固过程中晶体生长浓度的二维稳态方程的边值问题.运用有限差分法将微分方程数值离散化为线性代数方程组.用初等变换法将该代数方程组分解为多个方程组进行处理,提高了计算效率.模拟结果揭示了在均匀流场作用下,沿枝晶生长的方向,晶体生长的浓度呈现振荡衰减的本质特征     

最大偏向角法测光栅常量实验的数据处理

研究了最大偏向角法测量光栅常量实验的数据处理方法,分析了光栅常量测量产生较大误差的原因,提出了减小该误差的方案,把最小二乘法引入到该实验数据的处理中,并在MATLAB中编写了相应的数据处理程序,实践证明用最小二乘法处理该实验数据的方法合理且精度高,且用最小二乘法拟合出离散数据点满足的曲线方程再联立方程求解消失点的位置的方法有效地解决了消失点的位置精确读数困难的问题.     

使用多项式方程方法的线性二次控制

使用多项式方程方法解决一类线性二次控制问题.讨论的问题包括线性调节器,状态估计器,状态线性函数观测器,及不完全或有噪声测量的线性二次控制.得到简单有效的控制系统设计算法.     

减摇鳍电伺服系统的计算机仿真研究

介绍了减摇鳍电伺服系统的基本组成和工作原理,并基于MATLAB6.5软件进行了建模和仿真,提出了一种按照海浪波倾角控制的计算方法,最后给出了仿真结果及分析.与传统的减摇鳍伺服系统相比,该伺服系统具有结构简单、制造和维护成本低、无变参数问题且易于实现数字化等优点,并且具有良好的减摇效果,仿真结果验证了该伺服系统的正确性和有效性.     

全球定位系统的差分伪距定位的算法研究

分析了GPS差分伪距绝对定位的传统算法,并提出了一种通过求差,将GPS绝对定位的非线性观测方程转化成线性方程直接求解观测站坐标的新算法.通过实例计算表明该方法计算简单,不需要观测站的初始坐标信息,不需要求导计算和迭代计算,通过采用差分绝对定位的模拟观测数据进行计算.计算结果表明,对于提高GPS差分伪距单点定位的解算速度和精度具有重要的应用价值.     

非齐次线性常微分方程的降阶积分法

用逐次降阶给出二阶、三阶非齐次线性方程的通解公式.逐次降阶法也适用于高阶非齐次线性方程.这是求解非齐次线性方程的不同于常数变易法的另一种方法.虽然方法不同,但所得结果相同.     

一类网络化控制系统的局部最优控制器设计

假定延时恒定且小于1个采样周期, 采用Lyapunov函数、线性矩阵不等式（LMI）以及区间矩阵的概念, 对状态反馈回路网络化的控制系统控制器增益进行设计, 以寻求某个局部最优控制器增益, 使网络化控制系统渐近稳定并同时使该控制器增益可变区间达到最大. 此局部最优控制器增益以及控制器增益的最大可变区间可以利用LMI工具箱中的求解器gevp得到. 实例表明, 采用此种设计方法很容易得到局部最优控制器.     

边界元法在计算地下水稳定水位和流量中的应用

边界元法是一种新的数值计算方法。该法易于处理无限区域的地下水流问题,并且计算流量也较其他方法准确。本文介绍在二维稳定流的情况下如何计算地下水的水头和流量。承压含水层中的稳定流动,水头H满足拉普拉斯方程。利用格林第二公式,可以得到边界积分方程,即边界元的基本公式。可以用数值方法计算这一边界积分。为此,在边界上选取有限个点,称为节点,两节点间的线段称为单元。本文中选用线性单元和线性插值。引进局部坐标系,可以得到表示H和( H/ n)关系的方程。我们可以选一个节点作为固定的基点,其他节点为动点,对于每一选择都可得到一个方程。依次把每一节点作为基点,可得到N个方程,构成一个线性代数方程组。根据边界条件,每一节点中的H或( H/ n)有一个是已知的,解方程组可求出另一个。解出边界上的全部H和( H/ n)以后,可算出内部的水头和流量。对于非均质问题可划分为几个区域来处理。分界线上要满足相容性方程。对于( H/ n)的不连续点,可用“节点多值法”处理。     

双三角钻臂的定位控制及仿真

推导双三角机械臂的关节变量到支臂油缸长度计算的增量公式，运用该式提出一种新的钻臂定位的控制系统结构，即直接以关节变量（而不是油缸长度）为目标的闭环控制系统。在MATLAB环境下对以上算式及控制系统结构进行仿真验证。先在ADAMS中建立双三角臂的动力学模型，然后将该模型导出成为MATLAB．m计算模型，最后在MATLAB中实现钻臂定位的闭环控制系统仿真。针对某实际钻臂的仿真结果表明，增量算式尽管是在微变情况下推导的，在偏差较大的范围内应用时其计算误差对定位过程影响不大，体现在钻臂轨迹于隧道断面的投影不是直线，同时不会影响最终的控制精度，可以用于实际控制。