在控制系统研究领域,线性系统的分析与设计一直是核心课题之一。线性系统的状态观测器是该领域中的一个基本概念,它能够估计或重构系统的内部状态,这对于系统监控、故障诊断、状态反馈控制等多方面都有重要的意义。特别是当系统受到未知输入干扰时,设计能够观测到这些未知输入的观测器就显得尤为重要。本文所讨论的“未知输入观测器”(Unknown Input Observer, UIO)就是为了这个目的而设计的。 未知输入观测器设计理论最初在1960年代被提出,它的主要思想是利用系统的已知输出来估计系统的未知输入。这一理论在控制领域具有重要的研究价值,尤其是在面对动态系统参数不确定性、外部扰动、执行器故障等问题时,它能够帮助我们抑制或重构这些未知输入对系统造成的影响。因此,它被广泛应用于故障检测与隔离、基于观测器的控制策略等众多领域。 然而,传统的未知输入观测器设计往往需要满足所谓的“观测器匹配条件”(Observer Matching Condition, OMC)。这一条件要求未知输入与系统的动态特性有一定的匹配关系。在实际应用中,许多线性系统的未知输入并不满足这一匹配条件。为了解决这一问题,本研究提出了一种新的辅助输出构造方法。这种方法不依赖于未知输入的相对阶,因此突破了传统观测器设计中的限制。 在提出辅助输出构造方法之后,作者将原始系统转化为一个增维的线性描述系统,这个新系统不包含未知输入项。针对这种系统转化,文章详细讨论了一系列等价的前提条件。这些条件是为了确保系统转化后能够通过观测器设计来估计原系统状态与未知输入。 具体来说,本文采用的Luenberger观测器设计方法,目的是为了同时估计原系统的状态和未知输入。Luenberger观测器是一种经典的观测器设计方法,它通过引入一个辅助动态来对系统状态进行估计。在此基础上,本文还结合使用了高阶滑模微分器来估计辅助输出中的未知信号。滑模微分器是一种能够在有限时间内收敛到系统内部状态的微分器,其高阶特性使得它在处理系统噪声和未建模动态方面具有更好的鲁棒性。 为了验证所提出设计方法的有效性,文章采用了一个单连杆柔性机械手模型进行数值仿真。仿真结果证明了这一方法在未知输入不满足匹配条件时,依然能够有效地估计系统状态和未知输入。 本文的关键技术点包括: 1. 不满足观测器匹配条件时的未知输入观测器设计方法。 2. 提出与未知输入相对阶无关的辅助输出构造方法。 3. 将原系统转化为不含未知输入的增维线性描述系统。 4. 使用Luenberger观测器进行状态和未知输入的估计。 5. 利用高阶滑模微分器估计辅助输出中的未知信号。 6. 通过数值仿真验证设计方法的有效性。 通过这些知识点,我们可以了解到在面对不满足传统观测器匹配条件的线性系统时,如何设计和应用未知输入观测器来应对实际问题。这种设计方法不仅扩展了传统观测器的应用范围,也提高了系统的鲁棒性和观测器设计的灵活性。
2025-06-19 14:36:53 1.14MB 研究论文
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三相平衡电网下三相PWM整流电路SVPWM双闭环控制仿真模型研究,三相平衡电网条件下的三相PWM整流电路仿真模型。 双闭环控制,SVPWM控制。 ,核心关键词:三相平衡电网; 三相PWM整流电路; 仿真模型; 双闭环控制; SVPWM控制;,三相PWM整流电路仿真模型:双闭环SVPWM控制下的三相平衡电网应用 在现代电力系统中,三相平衡电网的应用极为广泛,其稳定性对于电力电子设备的正常运行至关重要。三相PWM(脉宽调制)整流电路作为一种先进的电力转换技术,因其高效率和高功率因数而受到广泛关注。在三相平衡电网条件下,研究三相PWM整流电路的仿真模型,特别是采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)策略的双闭环控制仿真模型,对于提升电力系统运行性能有着重要的实际意义。 SVPWM控制策略是三相PWM整流电路中的关键技术之一,它通过优化开关状态,使得整流器在输出直流电压和交流侧电流波形方面表现更优,接近正弦波,减少了电流谐波的产生,提高了整流效率,同时降低了对电网的污染。在双闭环控制系统中,通常包含电流内环和电压外环,电流内环负责快速跟踪电流指令,而电压外环则负责维持直流侧电压的稳定性。这种控制策略可以有效地应对负载波动和电网扰动,保证电力系统在各种运行条件下的稳定性和可靠性。 在仿真模型的研究中,不仅要考虑电路的电气特性,还需要关注模型的动态响应和稳定性。仿真模型可以帮助设计者在实际搭建硬件电路之前,对电路的工作状态进行预测和评估,从而降低研发成本和时间。对于三相PWM整流电路,仿真模型的建立需要考虑电网电压、整流器的功率开关器件、控制算法等因素,并且要确保模型能够准确反映实际电路的动态和稳态性能。 在上述提及的文件中,"在现代电力系统中三相平衡电网条.doc"、"三相整流电路仿真模型分析一引言在电.doc"等文档可能包含了对三相平衡电网及其在PWM整流电路中应用的引言和背景介绍,"三相平衡电网条件下的三.html"、"三相平衡电网条件下的三相整流电路.html"、"三相平衡电网条件下的三相整流电路仿真模型一引言随着.html"、"三相平衡电网条件下的三相整流电路仿真.html"等HTML文档则可能详细阐述了在三相平衡电网条件下,三相PWM整流电路的仿真模型及其双闭环SVPWM控制策略的研究内容。这些文档共同构建了对于该研究主题的全面理解。 此外,图片文件如"4.jpg"、"1.jpg"、"3.jpg"、"2.jpg"可能是仿真模型的波形图或结构图,用于直观展示仿真结果,包括电流波形、电压波形等,以便于分析和比较不同控制策略下的性能差异。 三相平衡电网下三相PWM整流电路SVPWM双闭环控制仿真模型的研究不仅在理论上具有重要意义,而且在实际应用中能够有效提升电力系统的运行效率和稳定性,具有重要的工程应用价值。
2025-06-11 19:50:36 518KB
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基于铌酸锂电光调制技术的谐振波长调制,含x切z切双重条件下的实现与应用研究,comsol 铌酸锂电光调制器 铌酸锂加电压,实现不同电压下的谐振波长调制 包含x切及z切两种条件下的设置 ,comsol;铌酸锂电光调制器;铌酸锂加电压;谐振波长调制;x切及z切设置,"Comsol铌酸锂电光调制器:不同电压下的谐振波长调制" 随着光电子技术的快速发展,电光调制器作为一种关键的光电转换设备,在光通信、光传感、激光器调谐等领域发挥着重要的作用。铌酸锂(LiNbO3)因其优越的电光效应和透明性能,在电光调制器领域中占据重要地位。本研究聚焦于铌酸锂电光调制技术在谐振波长调制上的实现与应用,并深入探讨了x切和z切双重条件下的不同电压作用。 在材料选择上,铌酸锂作为电光材料,其电光效应表现为在外加电场的作用下,材料的折射率会产生变化,这种变化可以用于对光波的频率或相位进行调制。利用Comsol软件对铌酸锂电光调制器进行仿真研究,可以模拟在施加不同电压条件下的谐振波长调制效果。仿真模型的建立、材料参数的设定、边界条件的设置等都是实现精确仿真的关键因素。 在研究中,首先需要对铌酸锂晶体的不同切割方向(x切和z切)进行理论分析,以了解它们在电场作用下的折射率变化差异。x切和z切的晶体在电场方向与晶体轴的不同角度下,其电光系数也会有所不同,进而导致电光调制的效率和特性发生变化。因此,在设计电光调制器时,需要根据具体的应用需求选择合适的晶体切割方式和电场施加方式。 通过施加不同强度的电压,可以对铌酸锂电光调制器中的光波进行有效的谐振波长调制。电压的大小直接影响到调制器内部电场的强度,进而影响折射率的变化,最终表现为对光波频率的调制。通过精确控制电压,可以实现对特定波长的调谐,为光学滤波器、可调谐激光器等设备提供了可能。 本研究的实现与应用包含了对Comsol仿真软件中铌酸锂电光调制器模型的建立、优化和分析。仿真结果不仅可以为实验设计提供理论依据,而且还可以在实验前预测器件的性能,从而优化实验条件和参数设置。此外,研究还涉及了如何将仿真结果与实际物理设备相结合,确保理论分析与实验结果的一致性。 实际应用中,铌酸锂电光调制器可应用于高速光通信系统中,作为波长可调的光源,以及在光传感中作为波长选择元件。通过电光调制技术,可以实现对特定波长的精确调控,提高系统的灵活性和响应速度。 本研究旨在深入探究基于铌酸锂电光调制技术的谐振波长调制机制,尤其关注在x切和z切条件下,如何通过施加不同电压实现对谐振波长的精确调控。通过Comsol仿真软件的辅助,不仅可以优化电光调制器的设计,还可以预测其在实际应用中的性能表现,为相关技术的研发提供理论支撑和技术指导。
2025-06-05 12:45:29 612KB paas
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内容概要:本文详细介绍了如何在COMSOL Multiphysics中设置Floquet周期性边界条件,特别适用于光子晶体和超材料等周期性结构的研究。主要内容涵盖了几何建模、PDE模块设置、复数场处理、相位因子设定、参数化扫描以及求解器配置等方面的操作步骤和技术要点。文中还提供了具体的代码片段和注意事项,帮助用户避免常见错误并提高仿真的准确性。 适合人群:从事电磁学、光学等领域研究的专业人士,尤其是那些使用COMSOL进行数值模拟的研究人员。 使用场景及目标:①用于光子晶体、声子晶体等周期性结构的能带结构分析;②解决周期性边界条件下电磁波传播问题;③优化仿真效率,确保结果的可靠性和精确度。 其他说明:文章强调了实际操作过程中容易忽视的一些细节,如相位因子的方向、复数运算的处理方式等,并给出了验证设置正确性的方法。同时提醒用户注意内存消耗问题,特别是在处理三维模型时。
2025-06-05 12:03:36 196KB
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软土普遍具有结构性与流变特性。以天津滨海新区吹填场地有一定结构性的吹填软土为研究对象,通过三轴流变试验仪,开展了排水条件以及结构性对其流变特性影响的研究。试验结果表明,排水条件对流变有明显影响。不排水时,流变变形大;排水时,虽然总变形量大,但固结变形占较大比例,流变变形比例小,实际工程实践中可通过增加土体的排水条件减少流变的影响。结构性对土体流变的影响主要体现在所受外部荷载与结构屈服应力大小之间的关系。当外荷载小于结构屈服应力时,流变变形小;当外荷载大于结构屈服应力时,伴随着土结构的破坏,流变变形明显增大,但还是小于同条件下无结构性的重塑土。
2025-06-02 10:34:03 612KB 吹填软土 排水条件 流变特性
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FLAC3D边坡降雨监测技术,《基于FLAC3D模拟边坡降雨条件下流固耦合及水渗影响下的水位与饱和度变化研究》,FLAC3D边坡降雨,流固耦合,降雨入渗,水位面变化,饱和度监测等 ,核心关键词:FLAC3D; 边坡降雨; 流固耦合; 降雨入渗; 水位面变化; 饱和度监测;,FLAC3D模拟降雨对边坡流固耦合效应及水位面饱和度监测 FLAC3D是一种广泛应用于岩土力学和地质工程的数值模拟软件,其在边坡降雨监测技术中的应用,已成为地质工程领域研究的一个热点。近年来,随着计算机技术的发展,FLAC3D模拟边坡在降雨条件下的流固耦合效应及水位和饱和度变化的研究逐渐增多,这主要因为降雨入渗会直接影响边坡的稳定性,进而影响整个工程的安全。 流固耦合是研究流体与固体相互作用时相互影响的一门学科,它在边坡降雨条件下的研究尤为重要。降雨入渗会导致边坡地下水位上升,造成边坡体内部水分增加,进而影响边坡体的物理力学性质,如孔隙水压力的增加会导致有效应力的减小,有可能引发边坡失稳。 水位面变化和饱和度监测则是通过观测和分析降雨前后边坡内部水位的变化以及边坡体的饱和度,来评估降雨对边坡稳定性的影响。通过FLAC3D模拟,研究人员可以在计算机上构建边坡模型,模拟降雨过程,分析降雨引起的水位面变化,以及边坡体的饱和度分布情况。这些模拟结果对于边坡的灾害防治具有重要的指导意义。 在实际应用中,FLAC3D边坡降雨监测技术可以为地质工程师提供边坡在不同降雨情景下的响应模式和安全预警,帮助工程师制定相应的边坡治理方案和应对措施。通过对边坡进行长期监测和模拟分析,可以有效预测降雨可能引起的边坡变形、滑移等灾害,对于保障人民生命财产安全具有重要作用。 总体来看,FLAC3D在边坡降雨监测技术中的应用,为地质工程领域提供了新的研究方法和手段。通过模拟降雨条件下的流固耦合作用,可以更加准确地评估边坡的稳定性,为边坡工程的设计、施工和维护提供科学依据。这种技术的进步,对于提高边坡工程的安全性和经济性,减少因边坡灾害带来的损失具有重要的现实意义。
2025-05-24 10:46:45 1.14MB rpc
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HFSS与MATLAB联合仿真设计超材料程序:一键自动建模、参数设置与电磁参数提取,HFSS与MATLAB联合仿真超材料设计程序:自动建模、材料设置、条件配置、求解扫频及参数提取一体化解决方案,HFSS和MATLAB联合仿真设计超材料程序,程序包括自动建模(可以改变超材料的结构参数),材料设置,边界和激励条件设置,求解扫频设置,数据导出以及超材料电磁参数提取,一步到位。 ,HFSS; MATLAB; 联合仿真设计; 超材料程序; 自动建模; 结构参数调整; 材料设置; 边界条件设置; 激励条件设置; 求解扫频; 数据导出; 电磁参数提取。,HFSS与MATLAB联合超材料仿真设计程序:自动建模与参数提取一体化
2025-05-05 21:04:47 7.58MB scss
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Three_Phase_Rectifier_SimpleSVPWM:基于MATLAB Simulink的三相电压型简单SVPWM整流器仿真模型,输出电压开环控制。 仿真条件:MATLAB Simulink R2015b ,基于MATLAB Simulink的三相电压型简单SVPWM整流器仿真模型; 输出电压开环控制; MATLAB Simulink R2015b。,基于MATLAB Simulink的简单SVPWM三相整流器仿真模型:开环控制输出电压 在现代电力电子技术领域中,三相整流器扮演着至关重要的角色,尤其是在电力传输和分配系统中,整流器作为关键组成部分,负责将交流电转换为直流电,以满足各种电气设备的需求。随着科技的快速发展,对于整流器的性能要求也越来越高,其中电压型脉宽调制(SVPWM)技术作为一种高效的控制策略,已经成为电力电子技术研究的热点。 在本文档中提到的三相电压型简单SVPWM整流器仿真模型,是基于MATLAB Simulink这一强大的仿真平台构建的。MATLAB Simulink R2015b是美国MathWorks公司推出的一款工程计算和仿真软件,广泛应用于电气工程、控制理论、信号处理等领域。通过Simulink,研究人员可以构建复杂的模型,进行系统仿真,无需编写复杂的代码,只需通过图形化的界面即可搭建系统模型,进行仿真分析。 本文档所提供的仿真模型,针对的是三相电压型整流器,并采用了简单SVPWM技术。SVPWM是一种针对交流电动机驱动中逆变器的控制策略,它通过对开关信号进行优化,以减少开关损耗和电机电流谐波。SVPWM在整流器中的应用,主要是通过优化三相桥臂上的开关元件的导通状态,实现对直流侧输出电压的精确控制。 在开环控制中,输出电压的控制不依赖于反馈信号,而是直接通过控制输入信号来调节输出电压的大小。虽然开环控制简单易实现,但其精度和适应性较差,尤其在负载变化较大时,输出电压可能无法保持稳定。然而,在某些特定的应用场景下,如果对输出电压的精度要求不高,开环控制可以作为简化系统设计和降低成本的选择。 在文档中还提到了“随着技术的不断进步”和“在当今数字化时代技术进步日新月异”等描述,这反映了电力电子技术正随着时代的发展而不断演进。软件和硬件的创新,以及算法的优化,都是推动这一进步的重要因素。对于电力系统的研究人员和工程师而言,掌握最新的电力电子技术和仿真工具,对于设计和分析高效、可靠的电力转换系统至关重要。 本文档所涉及的三相电压型简单SVPWM整流器仿真模型,不仅展示了MATLAB Simulink在电力电子领域中的应用,还介绍了SVPWM技术在整流器设计中的作用,以及开环控制在实际应用中的限制和适用场景。通过深入分析和研究,可以更好地理解电力电子系统的工作原理,推动电力电子技术的创新和发展。
2025-04-23 16:17:27 789KB
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基于KKT条件的双层电力市场竞标模型:从MPEC到MILP的优化简化过程与代码实现,基于KKT条件的双层电力市场竞标模型:简化为MILP模型的MPEC双层优化策略分析代码解析与初探,GAMS代码:基于KKT条件的双层电力市场竞标模型 关键词:双层优化模型,采用KKT条件和强对偶将MPEC模型简化为MILP模型 代码的部分截图及参考文献见下图 此代码有完整的模型和适用于进行电力市场研究的初学者 ,双层优化模型;KKT条件;强对偶;MPEC模型;MILP模型;电力市场竞标模型;初学者,基于KKT条件的双层电力市场竞标模型:MPEC到MILP的简化研究
2025-04-20 22:50:07 3.23MB
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在IT领域,水准网条件平差是大地测量学中的一个重要概念,主要应用于地球表面的高程控制网络计算。这项技术涉及到精确测定地面点间的高程差异,并通过数学优化方法进行数据处理,以减小测量误差对结果的影响。MATLAB作为一种强大的数值计算和编程环境,被广泛用于实现各种科学计算任务,包括水准网条件平差的算法实现。 在"水准网条件平差MATLAB代码"中,我们可以预期找到的是一个用MATLAB编写的程序,该程序能够处理水准测量数据,进行条件平差计算。条件平差法是一种基于最小二乘原则的数学方法,它通过构建一组包含观测值、未知数和误差模型的条件方程,来求解最优化问题。在实际应用中,这种方法可以有效地解决因观测误差导致的不确定性问题。 Casellato等人在2014年的研究中提出了由多功能尖峰小脑网络驱动的自适应机器人控制,这是一种将生物学启发的神经网络模型应用到机器人控制领域的创新尝试。尖峰神经网络模仿了生物大脑中神经元的活动模式,能处理实时信息并适应不断变化的环境。在机器人控制中,这种网络可以提供更灵活、自适应的控制策略,使得机器人能够更好地应对复杂任务和不确定性。 在压缩包"167414-master"中,可能包含以下内容: 1. **源代码**:MATLAB代码文件,实现了水准网条件平差的算法,可能包括数据读取、条件方程构建、最小二乘求解等部分。 2. **数据集**:水准测量的观测数据,用于测试和验证算法的准确性。 3. **文档**:可能包含算法的详细说明、使用指南或研究论文的PDF版本,帮助用户理解代码的实现原理和应用方法。 4. **示例**:演示如何运行代码的实例,可能包括输入数据格式和期望输出的示例。 5. **库函数**:如果代码中使用到了MATLAB的特殊工具箱或外部库,这些可能作为单独的文件夹包含在内。 了解这些内容后,无论是IT专业人士还是学生,都可以通过这个MATLAB代码学习到水准网条件平差的实现细节,以及尖峰神经网络在自适应控制中的应用。这不仅可以提升对测量平差的理解,也有助于掌握如何将先进理论应用到实际工程问题中。
2025-04-18 08:45:44 358KB 系统开源
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