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《浙江大学》 2005年
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线性离散系统平衡降阶理论及算法研究

王勇  
【摘要】:大系统模型降阶作为一个理论课题,自60年代末至今,受到国内外广大控制界人士的重视,提出了大量模型降阶的方法。然而,1981年,Moore针对线性稳定连续系统提出平衡降阶方法,该方法克服了前述方法的缺点并具有可靠性好、简单易行、降阶效果良好的特点,备受人们的关注。但Moore的这种方法应用于不稳定连续系统时,由于得不到有界正定的能控性与能观性格莱姆矩阵,导致方法失效。Zhou提出可处理不稳定线性连续系统的平衡降阶方法,把Moore方法中能控性和能观性格莱姆阵的定义由时域推广到频域,并且在连续系统中解决了不稳定系统的降阶问题。Al-saggaf将Moore的平衡降阶方法推广到了稳定的线性离散系统,取得良好的降阶效果,但这种方法同样不能应用于不稳定系统。 本论文系统的总结了目前平衡降阶理论的发展与应用,提出一种新的线性离散系统平衡降阶方法,克服了传统Moore方法不能解决不稳定离散系统降阶问题的缺陷。在此基础上对离散系统的平衡降阶问题做了若干频域推广,给出了具体数值算例。主要研究内容: 1.本文阐述了降阶理论的产生及发展,总结了平衡降阶理论的最新进展和传统离散系统平衡降阶理论。 2.提出一种新的频域下的离散能控性矩阵、能观性矩阵的定义,这种定义下能保证对于不稳定离散系统能控性矩阵、能观性矩阵仍然保持正定,从而将平衡降阶方法推广应用到了离散不稳定系统。数值算例表明了这种方法的可靠性和有效性。 3.研究了两种频域平衡降阶方法的推广:离散系统的频域加权平衡降阶方法和离散系统在某一频段上的平衡降阶方法并给出数值算例说明了方法的有效性;阐述了频域平衡降阶方法的时域解释。 最后是全文的总结和展望。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:N941.4

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 杨禹;吴俊;熊蓉;徐巍华;陈生;;采用双线性变换的线性离散系统模型降阶[J];化工自动化及仪表;2007年05期
2 邓振杰;杨庆新;;硬盘电机伺服系统的低阶鲁棒控制器设计[J];计算机工程与设计;2010年08期
3 汪凯;吴凡;姜长生;;平衡特征正交分解及其在机翼气弹模型降阶中的应用[J];振动与冲击;2012年09期
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 杨禹;线性系统模型降阶与控制器降阶研究[D];浙江大学;2007年
2 贺泽芳;时滞多变量系统的控制方法研究[D];北京化工大学;2010年
3 谢永;柔性结构的低维建模与主动控制研究[D];上海交通大学;2012年
4 梁海;鲁棒降阶控制器设计及其在航空发动机中应用[D];南昌航空大学;2011年
5 胡连华;线性系统的模型降阶和H_∞控制器降阶[D];东北大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 王静,张庆灵,刘万泉;离散广义系统的H_2模型降阶[J];东北大学学报;2002年12期
3 王静,张庆灵,刘万泉;基于均衡实现的离散广义系统模型降阶[J];东北大学学报;2004年03期
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【共引文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 蒲利东;;大展弦比机翼风洞模型阵风减缓控制律设计[A];第十一届全国空气弹性学术交流会会议论文集[C];2009年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王菲;地基土—高层建筑相互作用的动态子结构法[D];天津大学;2010年
2 李海亮;地震计传递函数精确测定研究[D];中国地震局地球物理研究所;2000年
3 李中健;大包线飞行控制系统鲁棒设计研究[D];西北工业大学;2000年
4 盖强;局域波时频分析方法的理论研究与应用[D];大连理工大学;2001年
5 郭健;一类非线性系统广义预测控制研究[D];南京理工大学;2002年
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8 孙峻;非线性模型预测控制理论及应用研究[D];西北工业大学;2002年
9 吴大宏;基于遗传算法与神经网络的桥梁结构健康监测系统研究[D];西南交通大学;2003年
10 谭为民;差线栅位移传感器原理与参数设计准则及其实验研究[D];重庆大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈良;周期性干扰的控制与补偿[D];东华大学;2011年
2 孟祥华;多变量大时滞系统的内模解耦控制[D];东北电力大学;2011年
3 李莉;系统稳定性降阶—算法的改进及应用[D];上海师范大学;2011年
4 张静;基于GA的多重时滞辨识方法研究及其在碳分过程中的应用[D];中南大学;2011年
5 宫晓阳;基于LMIs和双线性变换方法的离散系统H_∞模型降价理论研究[D];中国海洋大学;2011年
6 汪彬;卫星结构的模态与频率传递特性分析[D];国防科学技术大学;2011年
7 郑少鹏;发电机励磁系统的抗饱和控制研究[D];长沙理工大学;2011年
8 汪雯;基于滤波器分解的奇异摄动系统的H_∞/H_控制[D];南京理工大学;2012年
9 李寒松;动态电子衡器的开发及其在汽车称重系统中的应用[D];甘肃工业大学;2001年
10 张鹏贤;高性能无飞浅CO_2弧焊电源的研制[D];甘肃工业大学;2001年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈杰,周冬华;浮点数编码的遗传算法在模糊控制器参数寻优中的应用[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年02期
2 冯学军;;最小二乘支持向量机的研究与应用[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2009年01期
3 孙秀霞,毛剑琴;基于LMI的降阶鲁棒控制器设计[J];北京航空航天大学学报;2000年06期
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5 陈娟;潘立登;曹柳林;;多变量时滞过程的解耦内模控制及应用[J];北京化工大学学报(自然科学版);2007年03期
6 唐大永;;高超声速机的固定阶鲁棒控制器的设计[J];长春理工大学学报;2006年01期
7 隆昌菊;;伪逆矩阵与线性方程组[J];重庆职业技术学院学报;2006年06期
8 王静,张庆灵,刘万泉;离散广义系统的H_2模型降阶[J];东北大学学报;2002年12期
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1 于秀萍;基于动态逆系统和神经网络理论的BTT导弹控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
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6 陈培颖;线性多变量时滞系统的鲁棒整定策略与解耦方法研究[D];上海交通大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李华英;航空发动机多变量鲁棒控制方法研究[D];南昌航空大学;2010年
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5 尹美兰;多变量内模解耦控制的研究[D];北京化工大学;2006年
6 徐大波;鲁棒H_∞控制和广义系统模型降阶[D];东北大学;2006年
7 杨禹;线性系统模型降阶与控制器降阶研究[D];浙江大学;2007年
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9 潘继;结构作动器/传感器的优化配置及其主动控制研究[D];上海交通大学;2008年
10 王璐;时滞系统变论域模糊自调整内模控制[D];北京化工大学;2008年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 景鹏;童朝南;李江昀;肖磊;;热连轧板形板厚多变量系统鲁棒控制[J];北京科技大学学报;2009年10期
2 邓振杰;杨庆新;;硬盘电机伺服系统的低阶鲁棒控制器设计[J];计算机工程与设计;2010年08期
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1 宫晓阳;孙敏慧;高存臣;杨春娜;;基于LMIs和双线性变换方法的离散系统H_∞模型降阶[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
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1 邓娜;基于最优Hankel范数近似的线性相位IIR滤波器设计及其应用研究[D];东华大学;2008年
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1 朱广明;改进算法下的神经网络PID控制系统研究[D];曲阜师范大学;2011年
2 宫晓阳;基于LMIs和双线性变换方法的离散系统H_∞模型降价理论研究[D];中国海洋大学;2011年
3 付荣;基于有限频段的H_∞控制问题研究[D];厦门大学;2009年
4 章敏;柔性结构的模型降阶与主动控制研究[D];上海交通大学;2009年
5 张索;基于最小信息损失方法的降阶LQG控制器设计[D];浙江大学;2010年
6 谢永;柔性结构的低维建模与主动控制研究[D];上海交通大学;2012年
7 梁海;鲁棒降阶控制器设计及其在航空发动机中应用[D];南昌航空大学;2011年
8 胡连华;线性系统的模型降阶和H_∞控制器降阶[D];东北大学;2010年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈雪波,常政贵,王成玖;Ⅱ型聚集条件下的系统模型降阶[J];鞍山钢铁学院学报;1996年01期
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【相似文献】
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1 胡明华,胡寿松;平衡降阶方法及其进展[J];南京航空航天大学学报;1990年04期
2 于骁;谭述君;林家浩;;地震作用下建筑结构基于平衡降阶的时滞离散H_∞控制[J];工程力学;2008年02期
3 陈宁;孟庆松;;线性多变量系统的奇异摄动模型的平衡降阶[J];哈尔滨商业大学学报(自然科学版);2006年04期
4 彭纪南,王明;系统能观性的哲学分析[J];系统辩证学学报;1994年04期
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7 刘纪芹;改进的动态乘数——加速数模型的一些重要性质[J];山东建材学院学报;2000年03期
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3 邱学绍;伍毅;张银鹤;;不改变系统能观性的状态反馈的存在[A];1994中国控制与决策学术年会论文集[C];1994年
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10 王仁明;关治洪;刘新芝;王华;;一类混合动态系统的能控性、能达性与能观性[A];第二十届中国控制会议论文集(下)[C];2001年
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2 记者 武志强;全省十大科技成果奖揭晓[N];白银日报;2006年
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2 于骁;环境荷载激励下工程结构振动控制方法及实验研究[D];大连理工大学;2007年
3 张剑云;电力系统暂态安全防御中广域观测与控制的研究[D];清华大学;2006年
4 雷必成;网络控制系统中控制与调度的协同设计[D];浙江工业大学;2009年
5 蒋建平;航天器太阳能帆板智能结构动力学建模与分散化振动控制研究[D];国防科学技术大学;2009年
6 徐沪萍;F(z)上电网络的数学模型及结构性质研究[D];武汉理工大学;2009年
7 彭宇;非线性智能观测器及其应用研究[D];浙江大学;2000年
8 高国章;F(z)上电网络若干结构性质的研究及辅助分析软件的开发[D];武汉理工大学;2007年
9 刘美菊;电力系统混沌动力学行为分析与控制研究[D];沈阳农业大学;2009年
10 赵大力;工业过程的先进控制策略研究[D];北京化工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王勇;线性离散系统平衡降阶理论及算法研究[D];浙江大学;2005年
2 梁海;鲁棒降阶控制器设计及其在航空发动机中应用[D];南昌航空大学;2011年
3 宋国维;基于平衡实现理论的电力系统模型降阶[D];华北电力大学(河北);2010年
4 王乐;低重力模拟器吊索张力控制算法研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
5 黎伟;一类超抛物型方程的能观性估计[D];四川大学;2004年
6 杨禹;线性系统模型降阶与控制器降阶研究[D];浙江大学;2007年
7 谢冬菊;环形倒立摆控制系统的设计和仿真[D];西南石油大学;2011年
8 郜中文;建筑结构主动控制模型降阶方法研究[D];河海大学;2007年
9 司鹏娜;线性控制系统的可区分性[D];复旦大学;2007年
10 张科;建立多元有理函数域上RLC电网络状态方程的软件设计[D];武汉理工大学;2004年
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