二阶动力学系统的模型提炼

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由于理论模型与实际系统往往存在偏差,所以对这种偏差进行校正,即模型提炼,十分必要。本学位论文基于特征结构配置方法研究了二阶动力学系统的模型提炼问题,其基本思想是将模型提炼问题转化为线性定常系统的基于输出反馈的特征值和特征向量配置问题,利用输出反馈特征结构配置方法将模型提炼系统的特征值及特征向量配置到期望的目标值。首先运用特征结构配置方法分别就阻尼矩阵模型提炼,刚度矩阵模型提炼以及阻尼矩阵和刚度矩阵同时模型提炼建立了模型提炼问题解存在的充分条件,并给出了相应模型提炼增益矩阵的完全参数表达式。这些参数表示了模型提炼问题解的非唯一性,可以用来实现除模型提炼以外对系统的其它性能要求。其次在已给出模型提炼增益矩阵的完全参数解的基础上分别就阻尼矩阵模型提炼,刚度矩阵模型提炼以及阻尼矩阵和刚度矩阵同时模型提炼建立了最小增益模型提炼算法。由于该算法利用了模型提炼问题中的全部自由度,所以可以给出最优性强的控制系统。本学位论文的主要成果如下:(1)建立了阻尼矩阵(刚度矩阵)模型提炼问题解存在的充分条件,给出了模型提炼系统特征向量及模型提炼增益矩阵的完全参数表示;(2)建立了阻尼矩阵和刚度矩阵同时模型提炼问题解存在的充分条件,给出了模型提炼系统特征向量及模型提炼增益阵的完全参数表示;(3)基于阻尼矩阵(刚度矩阵)模型提炼问题的完全参数解,给出了阻尼矩阵(刚度矩阵)最小增益模型提炼的算法;(4)基于阻尼矩阵和刚度矩阵同时模型提炼问题的完全参数解,给出了阻尼矩阵和刚度矩阵同时最小增益模型提炼的算法。
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