基于自抗扰控制的PMSM非奇异终端滑模控制：详细公式推导与稳定性分析，含1.5延时补偿设计方法,自抗扰控制下的PMSM非奇异终端滑模控制：详细公式推导与稳定性分析，含1.5延时补偿设计方法,基于自抗扰控制的非奇异终端滑模控制_pmsm 包含:详细公式推导以及终端滑模控制设计方法以及稳定性推导、1.5延时补偿。 ,基于自抗扰控制的非奇异终端滑模控制_pmsm; 详细公式推导; 终端滑模控制设计方法; 稳定性推导; 1.5延时补偿。,自抗扰控制下的PMSM非奇异终端滑模控制设计方法研究 在现代电力电子和自动控制领域，永磁同步电机（PMSM）因其高效率、高功率密度以及良好的控制性能而被广泛应用。在实际应用中，电机控制的稳定性与快速响应能力是影响系统性能的关键因素。自抗扰控制（ADRC）和非奇异终端滑模控制（NTSMC）作为两种先进的控制策略，在提高系统鲁棒性、减少对系统模型精确性的依赖方面展现了巨大潜力。本文旨在探讨基于自抗扰控制的PMSM非奇异终端滑模控制策略的详细公式推导、稳定性分析，以及1.5延时补偿设计方法。 自抗扰控制技术是一种能够有效应对系统外部扰动和内部参数变化的控制方法。它通过实时估计和补偿系统内外扰动来实现对系统动态行为的有效控制。在电机控制系统中，ADRC可以显著增强系统对负载变化、参数波动等不确定因素的适应能力，从而提高控制精度和鲁棒性。 非奇异终端滑模控制是一种新型的滑模控制技术，其核心在于设计一种非奇异滑模面，避免传统滑模控制中可能出现的“奇异点”，同时结合终端吸引项，使得系统状态在有限时间内收敛至平衡点。NTSMC具有快速、准确以及无需切换控制输入的优点，非常适合用于高性能电机控制系统。 在研究中，首先需要详细推导基于自抗扰控制的PMSM非奇异终端滑模控制的相关公式。这包括建立PMSM的数学模型，设计自抗扰控制器以补偿系统内外扰动，以及构造非奇异终端滑模控制律。在推导过程中，需要充分考虑电机的电磁特性、转动惯量以及阻尼效应等因素。 接下来，稳定性分析是控制策略设计的关键环节。通过李雅普诺夫稳定性理论，可以对控制系统的稳定性进行深入分析。通过选择合适的李雅普诺夫函数，证明在给定的控制律作用下，系统的状态能够收敛至平衡点，从而确保电机控制系统的稳定性。 1.5延时补偿设计方法是提高系统控制性能的重要环节。在电机控制系统中，由于信息处理、执行器动作等方面的延迟，系统中必然存在一定的时延。为了保证控制性能，需要在控制策略中引入延时补偿机制。通过精确估计系统延迟，并将其纳入控制律中，可以有效减少时延对系统性能的影响。 本文档中包含了多个以“基于自抗扰控制的非奇异终端滑模控制”为主题的文件，文件名称后缀表明了文件可能是Word文档、HTML网页或其他格式。从文件列表中可以看出，内容涵盖了详细公式推导、滑模控制设计方法、稳定性分析以及延时补偿设计方法等多个方面。此外，文档中还包含“应用一”、“应用二”等内容，表明了该控制策略在不同应用场合下的具体运用和实验研究。 基于自抗扰控制的PMSM非奇异终端滑模控制策略通过结合ADRC和NTSMC的优势，能够有效提升电机控制系统的稳定性和响应速度，减少对系统精确模型的依赖，并通过延时补偿设计提高控制性能。这项研究为高性能电机控制系统的开发提供了新的思路和方法。

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MQ2传感器是一种广泛应用于气体检测的金属氧化物半导体传感器，其核心是使用金属氧化物半导体薄膜作为感应材料，通过检测目标气体引起电导率的变化来判断气体浓度。MQ2传感器对多种可燃气体如甲烷、氢气、一氧化碳等均有良好的响应性，因此在室内空气质量和可燃气体泄漏检测中应用广泛。 然而，实际使用MQ2传感器时，存在着诸多误区。例如，一些用户可能错误地认为环境温度和湿度的变化对MQ2传感器的读数没有影响，或者不重视传感器的预热和校准过程，从而导致检测结果的不准确。为了准确计算气体浓度，需要对MQ2传感器的输出信号进行准确的转换。 分压公式推导是将MQ2传感器的模拟电压输出转换为气体浓度的关键步骤。传感器的电阻变化与气体浓度之间并非线性关系，因此需要通过实验获得的一系列数据点，采用适当的数学模型，如多项式函数拟合，来建立电压与气体浓度之间的对应关系。通过函数拟合，可以得到一个近似的数学模型，从而实现对气体浓度的精准计算。 在实际应用中，使用STM32微控制器进行MQ2传感器的数据采集和处理是一个常见的解决方案。STM32是ST公司生产的一系列Cortex-M微控制器，因其高性能、低功耗、高集成度等特点，在物联网和嵌入式系统中得到广泛使用。使用STM32进行MQ2传感器数据处理，可以实现快速准确的数据采集，并通过内置的ADC模块将模拟信号转换为数字信号，从而便于进一步的数字信号处理和通信。 在编写程序时，首先要对STM32进行初始化，包括配置ADC模块的采样速率、分辨率等参数，确保能够准确读取MQ2传感器的模拟输出。然后，通过编写适当的算法，结合分压公式和函数拟合得到的模型，将ADC转换后的数字值转换为实际的气体浓度值。这通常涉及对传感器输出的数字信号进行一定的数学处理，如滤波、校准等，以提高读数的准确性和稳定性。 此外，为确保系统的可靠性，还需要设计适当的用户界面和数据通信协议。例如，可以将检测到的气体浓度通过LCD显示屏实时显示给用户，或者通过无线模块发送到远程监控中心。这样不仅可以实时监控气体浓度，还可以在气体浓度超过安全阈值时及时发出警告。 深入理解MQ2传感器的工作原理，合理应用分压公式和函数拟合，结合STM32微控制器的强大数据处理能力，可以有效地提高气体检测的准确度和可靠性。这对于提高人们的生活质量、保障安全生产以及环境监测都具有重要意义。

整理了： 一阶RC低通滤波器数学模型推导及算法实现 一阶RC高通滤波器数学模型推导及算法实现 二阶RC低通滤波器数学模型推导 二阶RC高通滤波器数学模型推导 陷波滤波器数学公式推导及算法实现 标准卡尔曼滤波器数学公式推导及算法实现 文中对基础知识进行了注释，适合对遗忘的知识的拾起，文中算法的实现都使用了C++语言，适合移植到嵌入式平台，代码也进行了比较清晰的注释，适合理解。 文中所有公式都是up主手动敲出来的。 up主能力有限，难免有错误，欢迎网友指出和交流。 陷波滤波器代码部分不完整，完整代码放置百度云盘，自取： 链接：https://pan.baidu.com/s/1r6mTPmbRJyTKgvBMdlNdIw 提取码：rntb 本文主要涵盖了四种滤波器的公式推导及算法实现，分别是：一阶RC低通滤波器、一阶RC高通滤波器、二阶RC低通滤波器、二阶RC高通滤波器，以及陷波滤波器和标准卡尔曼滤波器。这些滤波器广泛应用于信号处理和数据分析领域，尤其是在嵌入式系统中。 1. 一阶RC低通滤波器： - 数学模型推导：通过拉普拉斯变换将时域转换为频域，得到传递函数。 - 算法推导：采用一阶后向差分进行离散化，通过采样频率和截止频率计算系数。 - 代码实现：提供了一段C++代码实现了一阶RC低通滤波器。 - 算法验证：通过验证代码来确保滤波器功能的正确性。 2. 一阶RC高通滤波器： - 数学模型推导：与低通滤波器类似，但传递函数有所不同，允许高频信号通过。 - 算法推导和实现：同样使用离散化方法，计算系数并实现滤波算法。 - 算法验证：验证滤波器效果。 3. 二阶RC低通/高通滤波器： - 数学模型推导：扩展一阶模型，增加一个电容或电阻，得到更复杂的传递函数。 - 算法推导：推导离散化形式，计算新的系数。 - 实现未在文本中详述，可能需要参考作者提供的完整代码。 4. 陷波滤波器： - 传递函数推导：设计一个特定的滤波器，以衰减特定频率范围内的信号。 - 算法推导：计算系数并实现陷波滤波算法。 - 代码实现：不完整，完整代码需从链接下载。 5. 标准卡尔曼滤波器： - 前置知识：介绍递归处理、数据融合、相关数学基础和状态空间方程。 - 算法推导：包括卡尔曼增益的计算、先验和后验估计协方差的求解。 - 算法实现：分别展示了适用于一维、二维或多维的卡尔曼滤波器的C++实现。 卡尔曼滤波是一种高级的滤波技术，它结合了动态系统的状态估计和测量数据，通过递归算法处理数据，实现对系统状态的最优估计。滤波器的选择取决于应用场景，低通滤波器用于抑制噪声，陷波滤波器用于去除特定频率干扰，而卡尔曼滤波器则适用于复杂环境下的动态数据处理。

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