基于特征结构配置的输入饱和线性系统分散状态反馈控制——一种参数化方法

给出了基于特征结构配置的输入饱和线性系统分散状态反馈控制的一种参数化方法.基于Syl-vester矩阵方程的参数化解,建立了状态反馈控制矩阵和闭环特征向量矩阵的参数化形式.所提出的方法中包含了部分特征结构配置,这种参数化方法提供了所有的设计自由度.在控制系统设计中,可以利用这些自由度取得希望的系统性能.一个仿真例子显示了所给方法的有效性.     

测点数量与位置对室内热源逆模型的影响分析

针对建筑室内热源逆模型中温度测点的选取是根据直觉或经验,而不是通过系统推导来确定的问题。采用矩阵奇异值分解和矩阵特征值分解原理,探讨温度测点数量与位置对室内热源逆模型的影响。将矩阵条件数和矩阵特征值之间建立函数关系,以逆模型中矩阵的最小条件数作为评判准则,优选温度测点数量与位置。应用该方法对一个三维通风空腔中的温度测点数量与位置进行分析。研究结果表明,通过该方法选取的温度测点可以提高热源逆模型的计算精度。     

人工环境固体壁面对流热量的逆向建模

针对逆向确定人工环境固体壁面对流热量所面临的难题,实现固体壁面对流热量的准确量化。基于温度贡献因子方法,采用优化法与正则化方法相结合的策略,降低优化过程所需的计算量及计算时间,建立根据人工环境内温度测量信息逆向确定固体壁面对流热量的数学模型。将逆模型应用于人工环境中某建筑的一间办公室内,逆模型计算值与实测值之间的均方根误差为0. 73 W。结果表明该逆模型可以准确有效地确定人工环境固体壁面对流热量。     

基于观测器的1型糖尿病模型的H∞控制器设计

针对1型糖尿病患者的血糖-胰岛素模型,研究基于观测器的H_∞控制问题。将葡萄糖-胰岛素动力系统建模为有输入约束和外部干扰的线性连续系统,当系统状态不可测量时,构造状态观测器,并以线性矩阵不等式(LMIs)形式给出基于观测器的H_∞控制器的存在条件,使得闭环系统是渐近稳定的,并且满足H_∞性能和输入约束;通过求解线性矩阵不等式,可同时得到观测器和控制器增益矩阵。仿真算例验证了本方法的有效性。     

建筑室内热源逐时释放率的反向建模

室内热源逐时释放率的精准确定是营造舒适热环境的关键因素。应用响应因子方法,将热源的温度响应表示为逐时释放率与脉冲温度响应因子的卷积,基于计算流体力学,采用最小二乘优化与Tikhonov正则化相结合的策略,根据测点逐时温度建立反演室内热源逐时释放率的反问题数学模型。应用三维空腔实验台验证反演模型,结果表明,反演模型根据测点逐时温度可以准确有效地确定热源的逐时释放率。