一类非线性振动系统改进状态空间模型及其数值方法 被引量：7

1

作者 王建平 刘宏昭 +1 位作者 原大宁 苏志霄 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期112-116,共5页

导出了一类非线性振动系统的改进状态空间模型 ,提出了相应的数值计算方法 ,并利用迭代法有效地提高了计算精度。该数值方法与传统的Houbolt、Wilson θ、Newmark β法以及连续线性化模型及其Taylor变换法[3,4 ] 相比 ,具有更高的求解... 导出了一类非线性振动系统的改进状态空间模型 ,提出了相应的数值计算方法 ,并利用迭代法有效地提高了计算精度。该数值方法与传统的Houbolt、Wilson θ、Newmark β法以及连续线性化模型及其Taylor变换法[3,4 ] 相比 ,具有更高的求解精度和效率。文末给出了非线性单摆、强迫Duffing方程、强迫VanDerPol方程以及两自由度非线性弹簧摆这几类典型非线性方程的数值计算结果 ,并与文献 [5～ 8]进行对比 ,进一步说明了该方法在计算精度和效率两方面的优越性。 展开更多

关键词 非线性振动系统 状态空间模型 数值方法 非线性单摆

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基于状态空间模型的线性模拟电路BIST方法 被引量：2

2

作者 杨拥民 温熙森 胡政 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 1997年第4期100-105,共6页

本文针对线性模拟电路，提出了一种基于系统状态变量的ＢＩＳＴ方法。该方法将系统的状态、状态变化率及输入信号进行加权求和，以此加权和作为系统的故障检测输出。将其值的大小作为判别依据，可以区分系统的正常与异常状态。此方法具... 本文针对线性模拟电路，提出了一种基于系统状态变量的ＢＩＳＴ方法。该方法将系统的状态、状态变化率及输入信号进行加权求和，以此加权和作为系统的故障检测输出。将其值的大小作为判别依据，可以区分系统的正常与异常状态。此方法具有简单可靠，故障覆盖率高的特点。 展开更多

关键词 BIST 状态空间模型 线性模拟电路

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重型燃气轮机分段线性化状态空间模型的建立 被引量：6

3

作者 蒲星星 刘尚明 +1 位作者 周媛 蒋洪德 《热力透平》 2010年第4期221-225,共5页

基于西门子V64.3重型燃气轮机非线性动态模型,建立了该重型燃机的分段线性化状态空间模型。介绍了重型燃机模型的线性化方法,对燃机不同功率稳态工作点进行线性化,得到该工况下的燃机状态空间模型,选取燃机功率为参数建立燃机分段线性... 基于西门子V64.3重型燃气轮机非线性动态模型,建立了该重型燃机的分段线性化状态空间模型。介绍了重型燃机模型的线性化方法,对燃机不同功率稳态工作点进行线性化,得到该工况下的燃机状态空间模型,选取燃机功率为参数建立燃机分段线性化状态空间模型。通过对重型燃机稳态工作点小扰动和加载过程的线性化模型和非线性模型仿真结果对比,表明了本文所建立的分段线性化状态空间模型的准确性。 展开更多

关键词 重型燃气轮机 分段线性化模型 状态空间

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基于非线性因素的电子节气门系统状态空间模型的分析 被引量：2

4

作者 鲁杨 邓晓亭 《汽车实用技术》 2022年第13期63-69,共7页

电子节气门中机械结构存在多种非线性因素,对节气门开度控制的精度和响应具有显著影响。论文分析了节气门机械结构中的复位弹簧转矩特性、进气气流冲击力矩特性、节气门库伦粘滑摩擦力矩特性,构建了电子节气门控制系统的节气门开度控制... 电子节气门中机械结构存在多种非线性因素,对节气门开度控制的精度和响应具有显著影响。论文分析了节气门机械结构中的复位弹簧转矩特性、进气气流冲击力矩特性、节气门库伦粘滑摩擦力矩特性,构建了电子节气门控制系统的节气门开度控制原理,推导了电子节气门体的转矩传递过程,建立了节气门驱动电机、电机轴、节气门轴的动力学方程,从而创建了节气门执行机构的状态空间模型。推导了节气门状态空间模型的各个系数的计算公式,通过动态特性分析辨识了某款电子节气门状态空间模型中的各个参数。构建的节气门执行机构状态空间模型,为电子节气门快速精确控制提供了理论依据和方法。 展开更多

关键词 电子节气门 状态空间模型 传递函数 非线性因素

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线性时变系统的状态空间模型递推辨识研究 被引量：4

5

作者 倪智宇 吴志刚 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期8-14,共7页

针对线性时变系统中状态空间模型的辨识问题,提出了一种新的模型参数矩阵的递推辨识格式。不同于常用的利用奇异值分解(SVD)或者最小二乘原理计算时变状态空间模型参数的方法,这种新的递推方法基于信号子空间投影原理,通过重新建立输入... 针对线性时变系统中状态空间模型的辨识问题,提出了一种新的模型参数矩阵的递推辨识格式。不同于常用的利用奇异值分解(SVD)或者最小二乘原理计算时变状态空间模型参数的方法,这种新的递推方法基于信号子空间投影原理,通过重新建立输入输出数据之间的关系,构建新的信号子空间矩阵,从而递推得到系统的时变状态空间模型参数。与现有的计算时变状态空间模型的方法相比,这种新的递推方法由于不需要进行SVD的计算,从而大幅的减少了计算时间。特别是当系统的阶次较高时,计算效率优势更为明显。在算例中将这种方法与经典的使用SVD的时变ERA(TV-ERA)方法从辨识结果和计算效率上进行了比较。仿真结果表明这种新的递推算法能有效辨识状态空间方程形式的线性时变系统的模型参数,和TV-ERA方法相比具有更高的计算效率。 展开更多

关键词 线性时变系统 递推子空间方法 状态空间模型 参数辨识

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基于状态空间模型的神经元动态相关性研究

6

作者 师黎 许昆峰 牛晓可 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2015年第1期1-5,共5页

神经元间相关性的研究是深入理解神经元集群信息传递与编码机理的基础.首先,采用状态空间对数线性模型初步估计神经元间的动态相关性,针对输入数据特征对模型估计值置信区间的影响,提出了通过筛选数据优化置信区间来提高模型估计精度.然... 神经元间相关性的研究是深入理解神经元集群信息传递与编码机理的基础.首先,采用状态空间对数线性模型初步估计神经元间的动态相关性,针对输入数据特征对模型估计值置信区间的影响,提出了通过筛选数据优化置信区间来提高模型估计精度.然后,通过提取动态相关性的特征,分析神经元间相关性在不同朝向光栅刺激下的动态特性,进而研究了神经元间同步作用对视觉刺激信息的编码作用.最后,在麻醉的Long Evens(LE)大鼠初级视觉皮层上进行了实验验证.结果表明:采用剔除发放率偏小的序列的数据筛选方案能够有效地提高模型估计值的精度;神经元间的锋电位同步作用对朝向光栅刺激信息具有一定的编码作用. 展开更多

关键词 状态空间对数线性模型 动态相关性 信息编码 同步作用

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基于非线性混合效应状态空间模型的粒子滤波

7

作者 王瑞 《电子科技》 2015年第2期4-6,10,共4页

粒子滤波算法是一种用于解决非线性系统问题的新型算法。通常粒子滤波利用重要性重抽样算法,选用先验分布,但是其易受外部观测值影响,从而导致权重变化较大。为此,文中引入辅助粒子滤波算法进行改进,该算法优势在于前一时刻的样本在抽... 粒子滤波算法是一种用于解决非线性系统问题的新型算法。通常粒子滤波利用重要性重抽样算法,选用先验分布,但是其易受外部观测值影响,从而导致权重变化较大。为此,文中引入辅助粒子滤波算法进行改进,该算法优势在于前一时刻的样本在抽取时以当前的观测数据为条件,这样得到的样本更加接近真实状态。最后,通过仿真实例,进一步分析验证了辅助粒子滤波算法比采样重要性重抽样更为有效。 展开更多

关键词 非线性状态空间模型 混合效应模型 序贯Monte CARLO方法 辅助粒子滤波

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基于蒙特卡洛方法的线性混合效应状态空间模型

8

作者 唐爱萍 《电子科技》 2015年第3期30-32,共3页

针对线性混合效应状态空间模型中的状态估计问题,提出了一种新的统计推断方法,在假设总体参数已知及个体随机效应未知的情况下,通过卡尔曼滤波算法与序贯蒙特卡洛算法的结合,实现了对模型中状态的估计。最终在实际模型产生的模拟数据的... 针对线性混合效应状态空间模型中的状态估计问题,提出了一种新的统计推断方法,在假设总体参数已知及个体随机效应未知的情况下,通过卡尔曼滤波算法与序贯蒙特卡洛算法的结合,实现了对模型中状态的估计。最终在实际模型产生的模拟数据的基础上,通过文中所提算法与卡尔曼滤波算法的实例比较,验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 纵向数据 线性状态空间模型 卡尔曼滤波 序贯蒙特卡洛算法 状态估计

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程序条件化用于软件模型检测中的状态空间缩减 被引量：1

9

作者 肖健宇 张德运 +1 位作者 郑卫斌 张勇 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期377-380,共4页

针对软件模型检测中的状态爆炸问题,提出将程序条件化技术用于软件状态空间缩减的方案.以程序性质的线性时序逻辑公式可能出现的蕴涵式的前件作为条件化的约束条件,通过分析程序符号化执行语义,借助自动定理证明器,对语句的可达性条件... 针对软件模型检测中的状态爆炸问题,提出将程序条件化技术用于软件状态空间缩减的方案.以程序性质的线性时序逻辑公式可能出现的蕴涵式的前件作为条件化的约束条件,通过分析程序符号化执行语义,借助自动定理证明器,对语句的可达性条件进行逻辑推理,删除那些与性质的可满足性无关的语句,以达到程序精简的目的.理论分析和实验结果表明,条件化可以有效缩减程序状态空间,而且缩减后的程序模型保留了原程序中与所需验证的性质有关的所有信息,满足软件模型检测对状态缩减的安全性要求. 展开更多

关键词 程序条件化 软件模型检测 状态空间缩减 符号化执行 线性时序逻辑

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状态空间法的非线性负载三相逆变器建模研究 被引量：1

10

作者 武菲菲 陈超波 +2 位作者 王斌 张彬彬 李继超 《现代电子技术》 2023年第2期113-119,共7页

含非线性负载的三相逆变器难以建立精确的数学模型,为此,文中以三相电压型SPWM逆变器为研究对象,提出一种基于状态空间平均法的非线性负载下三相逆变器建模的方法。根据三相逆变器的工作原理建立系统的小信号模型,利用相关坐标变换及状... 含非线性负载的三相逆变器难以建立精确的数学模型,为此,文中以三相电压型SPWM逆变器为研究对象,提出一种基于状态空间平均法的非线性负载下三相逆变器建模的方法。根据三相逆变器的工作原理建立系统的小信号模型,利用相关坐标变换及状态空间平均法导出其状态方程,对其平均变量进行分离扰动和线性化处理,经过拉普拉斯变换后得到系统的状态空间平均模型。在Matlab/Simulink环境中分别搭建系统在线性负载和非线性负载条件下的方框图模型,对于两相旋转坐标系和三相静止坐标系下的三相逆变系统进行相应的仿真。结果表明,利用状态空间平均法对三相逆变器进行建模的可行性强,且所提方法具有仿真结果精确、误差小、鲁棒性强、仿真时间短等优点。 展开更多

关键词 三相逆变器 非线性负载 SPWM 坐标变换 分离扰动 状态空间法 平均变量 状态空间平均模型

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带挠性附件三轴稳定卫星姿态动力学状态空间模型研究 被引量：1

11

作者 梁永红 李建勋 沈毅力 《上海航天》 2016年第3期55-60,共6页

对带挠性附件三轴稳定卫星姿态动力学状态空间模型建立进行了研究。用混合坐标法建立带挠性附件的卫星的动力学方程,对挠性体的高阶模态作截断处理以简化模型。用小角度近似获得了以姿态角表示的刚体卫星线性化姿态动力学方程,给出了卫... 对带挠性附件三轴稳定卫星姿态动力学状态空间模型建立进行了研究。用混合坐标法建立带挠性附件的卫星的动力学方程,对挠性体的高阶模态作截断处理以简化模型。用小角度近似获得了以姿态角表示的刚体卫星线性化姿态动力学方程,给出了卫星姿态动力学方程状态空间方程,将卫星的挠性附件振动耦合作用作为一种外部干扰力矩叠加到线性方程中,建立了完整的带挠性附件三轴卫星姿态动力学方程的状态空间模型。以某带单翼太阳电池板的卫星作为算例,设计了基于状态空间模型的控制器,结果表明基于状态空间模型设计的高阶线性控制器能对具非线性时变特性的卫星进行有效控制,对帆板等挠性附件的振动有主动抑制功能。 展开更多

关键词 三轴稳定卫星 挠性附件 姿态 混合坐标法 动力学方程 状态空间模型 线性方程 外部干扰力矩 控制器

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汽车运输船的响应型非线性数学模型 被引量：8

12

作者 张显库 金一丞 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期487-490,共4页

为了建立一个复杂程度适宜、精度满足要求的非线性船舶运动数学模型,用非线性状态空间数学模型做船舶回转试验,采用最小二乘法辨识出船舶的非线性参数,最后用得到的响应型非线性船舶运动数学模型做Z形试验,并与实船试验结果比较.研究结... 为了建立一个复杂程度适宜、精度满足要求的非线性船舶运动数学模型,用非线性状态空间数学模型做船舶回转试验,采用最小二乘法辨识出船舶的非线性参数,最后用得到的响应型非线性船舶运动数学模型做Z形试验,并与实船试验结果比较.研究结果表明,仿真曲线与实船试验曲线符合度较好,与状态空间模型相比,该模型计算比较简单,所得微分方程可保留非线性影响因素,可以满足进行船舶闭环控制系统仿真研究时对模型精度的要求. 展开更多

关键词 交通控制 船舶运动数学模型 状态空间模型 响应型模型 非线性

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基于异构向量空间的虚拟企业DLA模型研究 被引量：2

13

作者 沈江 徐曼 +2 位作者 王天宝 蒋伟伟 陈青松 《工业工程》 2005年第4期57-62,共6页

采用非连续、离散型N维线性空间的状态分布表示虚拟企业体系任意的可能状态。引入状态函数空间、态函数及其映射概念,提出了一种基于态函数向量“维度-层次-属性”的虚拟企业理论模型,即DLA模型。基于此模型构建了某大型企业虚拟企业系... 采用非连续、离散型N维线性空间的状态分布表示虚拟企业体系任意的可能状态。引入状态函数空间、态函数及其映射概念,提出了一种基于态函数向量“维度-层次-属性”的虚拟企业理论模型,即DLA模型。基于此模型构建了某大型企业虚拟企业系统,该系统的运行,提高了企业的运作效率,节约了运营成本,实现了企业的敏捷反应。 展开更多

关键词 虚拟企业 DLA模型 向量空间 异构 线性空间 函数空间 理论模型 企业系统 大型企业 模型构建 运作效率 运营成本 态函数 非连续 状态 分布表 离散型 DIA 维度 敏捷

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调水工程明渠水力控制线性化数学模型 被引量：6

14

作者 王涛 杨开林 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 2005年第3期52-55,共4页

分析了调水工程水力控制的现状和发展趋势,结合现代控制理论,把圣维南方程线性化,并给出了明渠水力控制的状态空间模型。通过实例,把线性化数学模型计算结果,同传统非线性算法结果进行比较。研究表明在小波动瞬变流条件下,新的线性化数... 分析了调水工程水力控制的现状和发展趋势,结合现代控制理论,把圣维南方程线性化,并给出了明渠水力控制的状态空间模型。通过实例,把线性化数学模型计算结果,同传统非线性算法结果进行比较。研究表明在小波动瞬变流条件下,新的线性化数学模型可以比较准确地描述明渠系统的动态特性。 展开更多

关键词 明渠水力控制 圣维南方程 线性化数学模型 状态空间法

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基于Sh相关系数的非线性系统状态粒子估计算法

15

作者 梁军 彭喜元 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第B02期165-168,共4页

本文提出一种适用于非线性系统状态的粒子估计算法——基于Sh相关系数的粒子估计（PE）算法.该算法主要由预测、更新和平滑组成，利用被估计状态观测值路径和粒子观测值路径之间的Sh相关系数来修正粒子权值.仿真实验结果表明，该算法在... 本文提出一种适用于非线性系统状态的粒子估计算法——基于Sh相关系数的粒子估计（PE）算法.该算法主要由预测、更新和平滑组成，利用被估计状态观测值路径和粒子观测值路径之间的Sh相关系数来修正粒子权值.仿真实验结果表明，该算法在状态估计精度上优于序列重要性重采样（SIR）算法、辅助粒子滤波（APF）算法、正则化粒子滤波（RPF）算法、高斯粒子滤波（GPF）算法和高斯混合粒子滤波（GSPF）算法. 展开更多

关键词 非线性随机系统 状态空间模型 状态估计 粒子滤波 sh相关系数

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开式自然循环闪蒸不稳定的线性均相流模型 被引量：5

16

作者 侯晓凡 孙中宁 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期930-935,共6页

针对开式自然循环闪蒸不稳定边界的判定问题,本文运用状态空间方法对其进行研究,提出了描述该过程的线性均相流模型,导出了判断系统稳定性的状态空间表达式,并求解得到了闪蒸不稳定的边界。模型计算结果和实验结果符合较好,仅在高加热... 针对开式自然循环闪蒸不稳定边界的判定问题,本文运用状态空间方法对其进行研究,提出了描述该过程的线性均相流模型,导出了判断系统稳定性的状态空间表达式,并求解得到了闪蒸不稳定的边界。模型计算结果和实验结果符合较好,仅在高加热功率工况下存在一定偏差,而形成偏差的原因是加热段内沸腾喷发过程对闪蒸过程产生强烈的干扰,使其无法形成稳定的闪蒸流动。同时实验中通过注气诱导法排除了对闪蒸过程的影响,得到新的闪蒸不稳定边界,与模型计算得到的下边界符合很好,证明了本模型结果具有较高的准确性。 展开更多

关键词 开式自然循环 闪蒸不稳定 线性均相流模型 状态空间方程 注气诱导法 稳定闪蒸

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基于谐波状态空间的逆变器滤波电路状态评估方法研究

17

作者 萧声亮 陈文光 +1 位作者 刘之戬 郑亮 《南华大学学报（自然科学版）》 2022年第6期78-87,共10页

逆变器已经成为现代电网不可或缺的部分,广泛应用于电网与可再生能源和各种负荷之间。逆变器末端的滤波电路属于重要的部件之一,其参数状态决定于逆变器的品质及可靠性。首先通过建立谐波状态空间数学模型,获得输入量与输出量之间的耦... 逆变器已经成为现代电网不可或缺的部分,广泛应用于电网与可再生能源和各种负荷之间。逆变器末端的滤波电路属于重要的部件之一,其参数状态决定于逆变器的品质及可靠性。首先通过建立谐波状态空间数学模型,获得输入量与输出量之间的耦合关系,然后注入扰动电压到逆变器输入端,通过检测输出电流的信号,利用输出量与输入量之间的耦合关系来判断逆变器滤波电路的状态情况,并将仿真所得到的输出电流的谐波含量与滤波电路元器件参数的改变关系拟合成线性关系图。最后通过实验样机验证了方法的有效性。 展开更多

关键词 逆变器 谐波状态空间 小信号模型 电路故障诊断 线性拟合

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我国科研团队提出约束公共不变子空间新概念

18

《电子质量》 2024年第5期23-23,共1页

据报道,兰州大学信息科学与工程学院阎石教授课题组在复杂系统建模与控制研究中取得新进展。相关成果发表于控制领域国际期刊《IEEE自动控制汇刊》上。当下,经典不变子空间概念已广泛应用于线性时不变系统的模型辨识与降阶、可控性与可... 据报道,兰州大学信息科学与工程学院阎石教授课题组在复杂系统建模与控制研究中取得新进展。相关成果发表于控制领域国际期刊《IEEE自动控制汇刊》上。当下,经典不变子空间概念已广泛应用于线性时不变系统的模型辨识与降阶、可控性与可观性分析,以及状态反馈与观测器设计等领域。然而,不变子空间仅能表征单一矩阵特性,针对由多变量状态矩阵描述的机器人、无人机等复杂控制系统,不能揭示系统模型结构的本质特性,难以有效应用于复杂控制系统的分析与控制。 展开更多

关键词 复杂控制系统 状态反馈 不变子空间 线性时不变系统 模型辨识 机器人 观测器设计 国际期刊

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二级倒立摆系统数学模型的建立及意义 被引量：18

19

作者 史晓霞 张振东 +1 位作者 李俊芳 杨屹 《河北工业大学学报》 CAS 2001年第5期48-51,共4页

从刚体运动学角度分析了二级倒立摆系统的运动，并利用有关动力学基础和拉格朗日方程，运用状态空间法对二级倒立摆系统进行数学模型的建立．二级倒立摆系统数学模型的建立对倒立摆和其它类似非线性系统稳定性的研究具有理论指导作用．

关键词 二级倒立摆 建模 刚体运动学 拉格朗日方程 状态空间法 数学模型 稳定控制 连续非线性系统

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基于两种数学模型的水力—机械系统小波动稳定分析 被引量：14

20

作者 俞晓东 李高会 卢伟华 《水电能源科学》 北大核心 2009年第5期172-175,共4页

采用不考虑水体弹性的状态空间法和考虑水体弹性的非线性整体系统数值模拟法,比较了某水电站小波动过渡过程中的调压室波动情况和调节品质指标。结果表明,两种计算模型的计算结果基本吻合,前者可先分析系统小波动稳定性,再利用后者校核... 采用不考虑水体弹性的状态空间法和考虑水体弹性的非线性整体系统数值模拟法,比较了某水电站小波动过渡过程中的调压室波动情况和调节品质指标。结果表明,两种计算模型的计算结果基本吻合,前者可先分析系统小波动稳定性,再利用后者校核,共同优化调速器参数,以确保系统小波动的稳定。 展开更多

关键词 水电站 小波动 数学模型 稳定性分析 水体弹性 状态空间法 非线性整体系统数值模型法

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