蒸汽管道的传递函数及工程应用

研究了蒸汽管道的传递函数求解方法。建立了描述蒸汽管道动态响应的分布参数微分方程，采用新方法，经拉普拉斯变换将系统由时域转变到频域，进而直接求解和获得描述其动态响应的传递函数。给出了一般解法和它们的近似解。当用于工程控制系统时，可以获得系统的开环和闭环传递函数，经仿真计算可进而求得动态响应曲线。     

一种求取闭环脉冲传递函数的简易方法

提出了一种求取闭环采样系统脉冲传递函数的简易方法,该方法是在求出对应的连续系统传递函数的基础上,再利用采样开关在采样系统中的位置进行求解,具有简便、易掌握的特点,为求取采样闭环脉冲传递函数提供了方便。     

非方阵被控对象闭环增益成形算法及其应用

在被控对象为非方阵的系统中,由于求解控制器时涉及到矩阵求伪逆问题,很大程度上增加了闭环增益成形算法的难度。考虑到此系统的闭环传递函数阵一定是奇异的,将闭环传递函数阵即补灵敏度函数设为奇异阵,设计出鲁棒控制器。将闭环增益成形算法应用于舵阻摇系统。通过观察、分析并比较各仿真曲线,可以看到,航向跟踪效果和减摇效果均较理想。说明设计的控制器具有良好的鲁棒性能和鲁棒稳定性。     

离散控制系统脉冲传递函数的简易计算

针对计算闭环脉冲传递函数的困难,对有关文献中提及的方法加以修正和完善,首次提出了离散系统闭环脉冲传递函数简易计算法的使用条件,形成一套简易计算方法,最后用多个实例验证了该方法的正确性。     

混合系统PID控制及稳定性分析

由于被控对象为常见的二阶线性连续系统,而计算机通常只对离散信号进行处理,所以控制器采用离散的PID控制器,并在连续模块与离散模块之间采用零阶保时器,从而构成一个混合反馈控制系统.由于Z变换使得时域与频域系统形成一一对应的关系,故在分析过程中把整个闭环系统都化成统一的Z变换形式,并给出此系统的开环与闭环传递函数计算公式,从而推导出开环传递函数的幅值裕度和相角裕度.应用线性矩阵不等式(LMI)方法,先设定一个线性不等式区域,形成LMI区域的特征函数来分析整个闭环系统的稳定性,通过构造一个矩阵不等式并求解出一个正定对称矩阵,使得闭环系统Z变换后的特征值都在单位圆内部,从而所得到的闭环系统具有稳定性及较强的鲁棒性.     

单端反激式开关电源的稳定性分析

结合一实际课题用状态空间平均法建立了单端反激式高频高压开关电源的状态空间平均模型,并求得系统的闭环传递函数,然后对这类电源系统进行了稳定性分析。     

控制系统闭环响应函数的快速辨识

按照控制系统的传统模型,可以建立近似的闭环传递函数．但其阶跃响应中超调量的偏差将明显地与系统的纯滞后时间相关．对于较复杂的对象,若用数值求解法求取整个闭环响应曲线,将很费时．鉴于一般工业控制系统的闭环响应都包含振荡过程．通过理论分析和论证,并利用阶跃响应的前３个幅值,提出了一组能快速辨识闭环响应函数的公式和综合模型,经对３种典型的仿真实例的验证,结果是准确的．此法也适用于发散振荡的情况．     

具有重特征值的阻尼线性系统振动

本文在复模态理论基础上引入系统传递函数矩阵及其留数矩阵的概念，推证了传递函数矩阵展式，通过展式导出系统振动响应的实数表达式可用于计算具有重特征值的阻尼线性系统振动响应，从而解决了涉及重特征值的振动求解问题，文中对特征值、特征向量及留数矩阵做了探讨，并给出了算例。     

广义预测控制的鲁棒性分析

分析了广义预测控制的状态空间结构,指出其实质是状态反馈;推导了在存在建模误差时闭环系统传递函数与标称系统传递函数之间的关系,并结合小增益定量给出了频率域中闭环系统鲁棒稳定的条件,仿真倒子验证了条件的正确性。     

关于双闭环动力制动系统的几个基本问题(Ⅰ)

本文提出了分析和计算双闭环动力制动系统静态特性的图解法,指出在电动机机械特性的稳定和非稳定部分,系统均可获得稳定的平衡工作状态;推导了同时利用电动机机械特性的稳定和非稳定部分,动力制动状态下异步电动机的传递函数,并给出了供工程设计用的计算曲线;提出了满足系统静动态特性要求的转子回路电阻选配和速度继电器整定的计算方法;提出了适合于双闭环动力制动系统特点的最大整流电压和电流的计算方法.     

基于系统辨识的多层墙体z-传递函数计算方法

基于系统辨识理论提出了从墙体热传导的理论频率响应计算多层墙体z-传递函数的频域回归方法．首先,在所要关心的频率范围内计算出墙体热传导的理论频率响应;然后求解线性方程组得到墙体内外表面吸热及传热的简单的多项式s-传递函数,该多项式传递函数与双曲型s-传递函数在频率特性上是等价的;最后由多项式s-传递函数计算出墙体的z-传递函数．实例比较验证表明：该方法计算简单快捷,精度高．     

基于特征模型的PID控制器参数的满意解

本文提出一种通过PID控制器使系统同时满足暂态指标和稳态指标约束的满意控制设计方法.该方法避免了PID参数的图形和经验求解法.根据控制对象的特征参数模型,通过离散状态方程对原连续系统进行控制器设计.在控制系统的多指标约束下,将PID参数的计算转化为离散Lyapunov矩阵不等式,使用PID三个参数,配置系统闭环极点于指定圆形区域而使闭环系统具有较好的动态品质和一定的稳定裕度.积分器的引入,保证了闭环系统稳态无差.给使用计算机自动求解PID参数提供了新的方法,计算实例表明了该方法的有效性.     

机床结构传递函数的辨识方法

从闭环切削系统的解耦阐明机床结构传递函数的辨识方法,对切削和非发削状态作了比较。实验表明两种状态下结构传递函数是有差别的,原因在于动载和静载条件不同,使得机床结构间的接触刚度和接触徂尼发生变化。还讨论了结构有效动柔度的计算方法,以左刃和右刃切削为例,分析了切削力方向变化对结构有效传递函数的影响。     

基于广义最小生成树和梅逊公式的传递函数求解

本文借助图论中有关最小生成树的概念,定义了广义最小生成树,允许生成树中的标号可以重复使用,但是必须按照最小生成树那样以分支的形式出现,不能出现圈。本文由系统结构图所对应的信号流图或直接由系统结构图生成与系统对应的广义最小生成树,从而在广义最小生成树中确定前向通路的传递函数和系统的闭合回路,利用梅逊公式求解系统闭环传递函数。本文通过具体的例子对本方法进行了详细阐述。     

数字计算机研究闭环根

本文采用把开环传递函数分解成若干基本单元,然后按一定的规律迭加,从而求出闭环特征方程根的研究方法。它具有计算准确,精度高,速度快的特点,一般只须2—3分钟,便可绘出任意阶次闭环系统(在正反馈与负反馈条件下)的根轨迹。本文还建立了一种数学模型,它为用计算机分析和研究闭环根带来很大的方便。     

推挽式DC/DC开关电源的设计与校正

文章给出了应用状态空间平均法所建立的推挽式DC/DC变换器的动态小信号数学模型,得出了闭环系统框图和传递函数.并在此基础上应用自动控制理论设计和校正了一系统.分析了比例校正方式对系统性能的影响,并展望了对系统性能更好的校正方式.仿真结果表明了小信号数学模型的正确性和实用性.     

使用新算法的剪切型子结构振动台试验稳定性

提出了使用无条件稳定显式Chen-Ricles(CR)积分新型算法的剪切型子结构振动台试验方法,包括子结构划分以及试验流程图.通过推导子结构的运动方程进行子结构方法的数值验证,考虑了两种不同量级试验子结构频率的情况.结果表明:当试验子结构频率较小时,子结构方法可以保证稳定性和准确性,反之则不能.最后利用离散控制理论推导出子结构方法方框图的离散闭环传递函数,通过求解传递函数的极点位置判断离散系统的稳定性,进一步论证了数值模拟发现的结果.     

基于小波分频设计的自适应PID控制器

首先离线设计出具有特定低通特性的滤波器作为闭环系统参考模型,然后利用Ｄａｕｂｅｃｈｉｅｓ分解／综合滤波器,在线分频段估计系统的传递函数,最后利用最小二乘法优化频域目标函数而得到ＰＩＤ控制器的三个参数,仿真结果验证了本算法的有效性。     

采样系统的信号流图分析

本文讨论了信号流图在采样系统中的应用,利用信号流图模型研究采样系统,可用梅森公式简便地计算系统输出的ｚ变换式或等效脉冲传递函数。对于复杂采样系统的分析计算更显方便。     

一类不确定系统D稳定和方差约束的鲁棒H∞控制

研究了一类有色噪音驱动下的不确定系统区域稳定和方差约束的鲁棒H∞控制器的设计方法,其目的是通过设计状态反馈控制器,使闭环系统的极点被配置在给定的圆盘中,闭环传递函数的H∞范数小于所给定的一个正标量,同时闭环系统每个状态的稳态方差不高于各自给定的上界.借助于修正的Riccati矩阵不等式,给出了控制器存在的充分条件,同时给出了所期望控制器的解析式.最后,通过一个仿真例子,说明该方法的可行性.