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變結構系統

指数 變結構系統

變結構系統簡稱VSS,是一種不连续的非線性系統,形式如下: 其中\mathbf \triangleq ^ \in \mathbb^n為狀態向量,t \in \mathbb為時間變數,\varphi(\mathbf,t) \triangleq ^: \mathbb^ \mapsto \mathbb^n 為函數。因為系統分段連續的特性,其系統行為會隨其狀態而改變,而且會像是數個不同的連續非線性系統。在其邊界處,而特性會有劇烈的變化。因此其結構會隨其狀態而不同。 以下就是一個變結構系統的例子 的發展也和變結構系統的分析方式有關,都是中的特例。.

10 关系: 不连续点状态空间非線性調變鲁棒控制脈衝寬度調變致動器H桥ΔΣ調變最优控制

不连续点

不连续点又称间断点,通常是在單變數實值函數的環境下討論。令E\subseteq \mathbb,~f:E\to\mathbb,且若c\in\mathbb(不一定要在E中),若f在c不連續,則稱f在那裡有個不連續點、c為一個f的不連續點。.

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状态空间

态空间是控制工程中的一個名詞。状态是指在系统中可决定系统状态、最小数目变量的有序集合。而所谓状态空间则是指该系统全部可能状态的集合。簡單來說,状态空间可以視為一個以狀態變數為座標軸的空間,因此系統的狀態可以表示為此空間中的一個向量。 状态空间表示法即為一種將物理系統表示為一組輸入、輸出及狀態的數學模式,而輸入、輸出及狀態之間的關係可用許多一階微分方程來描述。 為了使數學模式不受輸入、輸出及狀態的個數所影響,輸入、輸出及狀態都會以向量的形式表示,而微分方程(若是線性非時變系統,可將微分方程轉變為代數方程)則會以矩陣的形式來來表示。 状态空间表示法提供一種方便簡捷的方法來針對多輸入、多輸出的系統進行分析並建立模型。一般頻域的系統處理方式需限制在常係數,啟始條件為0的系統。而状态空间表示法對系統的係數及啟始條件沒有限制。.

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非線性

#重定向 非線性系統.

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調變

调制(英語:modulation)是一种将一個或多個週期性的載波混入想傳送之信号的技術,常用于无线电波的传播与通信、利用电话线的数据通信等各方面。依调制信号的不同,可区分为數位调制及類比调制,這些不同的调制,是以不同的方法,將信号和载波合成的技术。调制的逆过程叫做「解调」,用以解出原始的信号。.

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鲁棒控制

鲁棒控制(Robust control):所谓“鲁棒性”,是指控制系统在一定(结构,大小)的参数摄动下,维持某些性能的特性。是控制理论中的一个分支,是专门用来处理控制器设计时逼近的不确定性。 鲁棒控制方法一般应用于只要在一些集合(特别是紧集合)中存在不确定参数或者扰动的情况。鲁棒控制意在使系统具有鲁棒性,并在存在有界建模误差的情况下使系统稳定。 波特等人的早期控制方法已具有一定鲁棒性:早在1960年代和1970年代,状态空间方法刚被发明的时候,他们就发现有时候会缺少鲁棒性,并进行了进一步的研究和改进。这便是鲁棒控制的初始阶段,随后在80年代和90年代有具体的應用,并一直活跃至今。 与自适应控制的对比:鲁棒控制专注于状态,而不是对变量的调整,控制器需要在基于某些变量未知但有界的假设下,才能够有效的工作。.

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脈衝寬度調變

脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,缩写:PWM),简称脉宽调制,是將模拟信號轉換為脈波的一種技術,一般轉換後脈波的週期固定,但脈波的占空比會依模拟信號的大小而改變。 在模拟电路中,模拟信号的值可以连续进行变化,在时间和值的幅度上都几乎没有限制,基本上可以取任何实数值,输入与输出也呈线性变化。所以在模拟电路中,电压和电流可直接用来进行控制对象,例如家用电器设备中的音量开关控制、采用卤素灯泡灯具的亮度控制等等。 但模拟电路有诸多的问题:例如控制信号容易随时间漂移,难以调节;功耗大;易受噪声和环境干擾等等。 與模拟电路不同,数字电路是在预先确定的范围内取值,在任何时刻,其输出只可能为ON和OFF两种状态,所以电压或电流会通/断方式的重复脉冲序列加载到模拟负载。PWM技术是一种对模拟信号电平的数字编码方法,通过使用高分辨率计数器(调制频率)调制方波的占空比,从而实现对一个模拟信号的电平进行编码。其最大的优点是从处理器到被控对象之间的所有信号都是数字形式的,无需再进行数模转换过程;而且对噪声的抗干扰能力也大大增强(噪声只有在强到足以将逻辑值改变时,才可能对数字信号产生实质的影响),这也是PWM在通讯等信号传输行业得到大量应用的主要原因。 模拟信号能否使用PWM进行编码调制,仅依赖带宽,这即意味着只要有足够的带宽,任何模拟信号值均可以采用PWM技术进行调制编码,一般而言,负载需要的调制频率要高于10Hz,在实际应用中,频率约在1kHz到200kHz之间。 在信号接收端,需将信号解调还原为模拟信号,目前在很多微型控制器(MCU)内部都包含有PWM控制器模块。.

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致動器

#重定向 执行器.

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H桥

H橋是一種電子電路,可使其連接的負載或輸出端兩端電壓反相/電流反向。這類電路可用於機器人及其它實作場合中直流電動機的順逆向控制及轉速控制、步进电机控制(双极型步进电机还必须要包含两个H桥的电机控制器) ,电能变换中的大部分直流-交流变换器(如逆变器及变频器)、部分直流-直流变换器(推挽式变换器)等,以及其它的功率電子裝置。 H桥是一个典型的直流电机控制电路,因为它的电路形状酷似字母H,故得名与“H桥”。4个三极管组成H的4条垂直腿,而电机就是H中的横杠 H橋電路,既可以分立元器件形式搭建,也可以整合到積體電路上。「H橋」的名稱起源於其電路,兩個並聯支路和一個負載接入/電路輸出支路,看上去構成了形如「H」字母的電路結構。.

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ΔΣ調變

Delta-Sigma(ΔΣ)調變(或稱Sigma-Delta(ΣΔ)調變、SDM,中文譯作積分-微分調變)是一種數位類比互相轉換的實做方法,它是把高位元解析度低頻率信号用脉冲密度调制编码为低位元解析度高頻率信号的一种方法(PCM轉PWM),可以將量化失真移往更高頻率、減少濾除時對目標頻率的影響,推導自原理的類比至數位或是數位至類比轉換技術。ADC或是DAC可藉由低成本的CMOS製程實現此一技術,也就是像數位IC一樣的製程。基於上述理由,即便本技術早在1960年代已經提出,但是要到近年來由於半導體技術精進才得以普遍的使用。幾乎所有的類比IC製造商都有提供Sigma-Delta轉換器產品。.

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最优控制

最优控制理论是要針對控制問題找到控制法則,可以滿足所要求的。 最优控制理论是变分法的推广,着重于研究使的指标达到最优化的条件和方法。这门学科的开创性工作主要是由1950年代前苏联的庞特里亚金和美国的贝尔曼所完成,這些是以所發展的变分法為其基礎。最优控制可以視為是控制理論中的一種控制策略。.

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