矩阵摄动方法论文-刘新明

矩阵摄动方法论文-刘新明

导读:本文包含了矩阵摄动方法论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:阻尼,动力学,非奇异,模态变换

矩阵摄动方法论文文献综述

刘新明[1](2017)在《矩阵摄动方法在阻尼系统动力学问题中的应用》一文中研究指出结构动力阻尼一直是分析中较难处理的一个问题。随着现代结构系统的发展,结构的高度不断增加、跨度不断加大以及新的结构形式和新型材料的应用,阻尼在工程中的位置也越来越重要,是结构动力分析中一个必不可少的重要方面。但在大部分情况下对于连续体结构,为分析方便,阻尼往往都被忽略,这势必造成很大误差。模态迭加法是求解结构动态响应较为有效的方法之一,但在考虑结构阻尼时,对于许多复杂结构或由许多零部件组成的结构来说,其阻尼分布较为复杂,模态阻尼矩阵是非对角阵,模态迭加法往往不能直接求解。另外,正确的选择结构阻尼模型,可以提高结构模型的动力学分析精度,如何确定振动系统中的阻尼系数成为考虑阻尼的结构动力学研究分析中的一个重要问题。因此,本文针对非比例阻尼结构,利用矩阵摄动理论,对具有阻尼系统的动力学计算问题和阻尼参数的确定问题进行了研究,通过计算及试验分析,找出了比较准确的具有阻尼动力系统的分析方法和阻尼模型的研究方法。全文主要研究内容有叁个部分。首先利用矩阵摄动理论,将阻尼项作为摄动值,较好的解决了一般阻尼问题的模态迭加法。结果表明,即使在一般阻尼矩阵(或非比例阻尼矩阵)情况下,运用矩阵摄动方法,在并不增加很大计算量的前提前下,仍然可以使用模态迭加法。通过实例表明,这种方法简单实用,计算量小,具有较好的精度;然后,针对当系统的外荷载激振频率接近于系统的固有频率时,直接将阻尼矩阵作为摄动矩阵,会使解产生奇异,并导致求解失败或误差过大的问题,考虑在模态坐标的动力学方程中保留一定的阻尼,即将阻尼矩阵做分解,提出了非奇异矩阵摄动方法。通过数值算例,得到一阶、二阶摄动,将其与精确解进行比较,精度明显得到改善,基本趋于精确解。从而验证了本方法的精确性和有效性。最后,应用传统的有限元法和测试技术获得了结构有无阻尼的频率差。以粘滞阻尼做假设,对有限元法形成的阻尼矩阵与质量矩阵的相似性进行了分析,并利用矩阵摄动理论对弱阻尼系统进行了分析计算。综合上述理论,给出了阻尼系数与频率差的关系。(本文来源于《大连交通大学》期刊2017-06-30)

赵得江[2](2017)在《基于矩阵摄动理论的鲁棒极点配置的参数化方法》一文中研究指出线性系统的鲁棒控制问题一直是控制领域研究的热点内容。通过设计反馈控制器使系统按照期望的规律运动是控制系统设计的基本方法。在实际的控制系统设计中,必须保证系统满足期望的稳态性能和暂态性能,利用特征结构配置的参数化方法设计状态或输出反馈控制器可以方便地实现这一目标。但是,实际系统都工作在不断变化的环境中,不可避免地会受到外界扰动和参数变化的影响,给系统建模带来不确定性,从而严重影响系统设计的稳态特性和动态响应特性。解决这个问题最好的方法就是对系统进行鲁棒性设计,对控制律和鲁棒性能指标进行不断地探究和创新。基于上述问题,本文针对一阶线性系统,进行的主要研究内容及取得的主要成果总结如下:首先介绍了通过矩阵的Jordan分解与系统初值的选取来获得期望的状态与输出控制的方法。研究了状态反馈与输出反馈极点配置的参数化方法,通过对Sylvester矩阵方程的求解,得到控制器的完全参数化表达式,通过适当地选取自由参数来获得满足控制要求的控制器。但是受限于自由参数的数量,系统有时会出现无解的情况,针对这种情况,本文给出了一种状态反馈下近似求解的优化指标,从而求得近似解。由此得到启发,可以通过增加自由参数的数量来避免这种近似求解情况。本文在特征向量矩阵参数化结果的基础上,进一步研究了如何通过引入新的可调参数来增加系统的自由度,以便更有利于实现期望的系统特性。然后在参数化方法的基础上,利用参数化结果为系统设计提供的自由度,对系统进行鲁棒性设计。本文通过矩阵摄动理论的分析,推导出了一种新的鲁棒指标。该鲁棒指标的原理不同于以往常用的谱条件数,它并不是关于特征向量的函数,所以其计算过程简单且效率高,因此更适合大系统。考虑到该指标的优点,进一步研究了大系统的鲁棒分散控制问题,利用该鲁棒指标可以很容易地将闭环极点配置在特定的区域。同时使得闭环特征值对外界扰动和参数变化具有最小的灵敏度。本文通过对参数化方法的研究得出了闭环特征值、特征向量与反馈增益矩阵的参数化表达式之间的相互关系。总结了相关算法,并通过数值算例表明了方法的有效性。在参数化方法的基础上,利用所提供的的自由度,研究基于矩阵摄动理论的新型鲁棒指标,解决了鲁棒分散控制问题。通过数值算例与仿真与以往方法进行对比,表明了新指标优越性。(本文来源于《东北电力大学》期刊2017-05-01)

吴伟,盛兴旺[3](2017)在《一种考虑直升机状态矩阵摄动的改进LMI设计方法》一文中研究指出基于线性矩阵不等式(Linear matrix inequality,LMI)的鲁棒控制方法在直升机飞控系统设计中得到了广泛的应用,现有方法在设计中仅考虑了阵风和噪声等外界干扰引起的控制对象模型不确定性,未考虑直升机飞行状态变化引起的状态矩阵摄动。本文发展了一种能够同时考虑直升机外界扰动和状态矩阵摄动的改进LMI方法,并基于Z-11直升机,针对姿态指令姿态保持(Attitude command attitude hold,ACAH)响应类型进行设计。最后在Matlab/Simulink环境下进行了仿真验证。结果表明基于本文设计方法得到的控制律具有较高的控制精度,同时具有增强的鲁棒性。(本文来源于《南京航空航天大学学报》期刊2017年02期)

张艳,司海飞,陈丽换,杨忠[4](2016)在《奇异摄动系统的正规矩阵参数优化控制方法》一文中研究指出考虑了奇异摄动系统的稳定性问题。首先将高阶奇异摄动系统解耦、降阶,获得低阶的快、慢子系统。利用正规矩阵参数优化方法在频域上分别设计快、慢子系统控制器,然后在时域上将快、慢控制器组合起来,形成原系统的组合控制器,并证明了组合控制器可使得原系统稳定。最后,数值仿真验证了此方法的有效性和优越性。(本文来源于《金陵科技学院学报》期刊2016年01期)

马静,王彤,杨奇逊[5](2012)在《基于摄动矩阵和凸多胞体的不确定性鲁棒H_2/H_∞控制方法》一文中研究指出针对区间振荡,提出一种基于摄动矩阵和凸多胞体的不确定性鲁棒H2/H∞控制方法。首先将各运行点附近的不确定性用摄动矩阵描述,再将不同运行点作为凸多胞体的顶点,构建包含多种不确定性的鲁棒H2/H∞多胞体摄动模型。在此基础上,将该模型闭环系统中的不确定性矩阵进行分离,并将各约束条件转化为线性不等式约束条件进行求解,最终获得满足多目标最优条件的状态反馈矩阵。IEEE 4机11节点系统的仿真结果表明,该方法不受测量误差、参数误差以及运行点变化的影响,且能同时满足H∞干扰抑制和最优H2性能,与未考虑不确定性的H2/H∞控制方法相比,该控制方法能更迅速地阻尼低频振荡,且对多种不同运行方式具有更强的鲁棒性。(本文来源于《电力自动化设备》期刊2012年10期)

陈淮,杜思义,魏泽丽[6](2010)在《基于摄动Riccati传递矩阵的梁桥损伤概率识别方法》一文中研究指出提出了一种基于摄动Riccati传递矩阵的梁桥损伤的概率识别方法。利用摄动Riccati传递矩阵方法和奇异值分解技术,在结构特征值和特征向量的一、二阶摄动计算公式基础上,依据概率统计原理,建立了结构损伤概率识别方程,并利用优化方法反演出结构各单元损伤识别参数的均值以及损伤概率,由此可以确定梁桥损伤位置和损伤程度。通过对一座简支梁桥和一座5跨连续梁桥进行多工况损伤概率识别的数值仿真模拟,计算得到了不同工况下的梁桥损伤识别结果,结果表明:对于梁桥结构大于10%的损伤量,该方法可以比较准确地识别出损伤位置及损伤程度,证明了该方法的有效性;采用该方法可以在很大程度上避免由于结构参数的随机性造成的误判或者漏判,识别结果较好。(本文来源于《振动工程学报》期刊2010年03期)

李金梁,吴训忠,张宗麟[7](2007)在《基于矩阵摄动理论的联邦滤波信息分配方法》一文中研究指出针对软故障条件下系统估计精度和容错性问题,将矩阵摄动理论引入联邦滤波器,提出并证明了"全局污染上界定理"。在此基础上,提出一种引入权衡因子的自适应信息分配策略,能够根据具体应用场合灵活调整局部滤波精度和容错性,尤其适合于软故障情况下改善无故障子滤波器的抗污染能力。最后通过SINS/GPS/ADS组合导航仿真证明该方法的有效性和可行性。(本文来源于《系统工程与电子技术》期刊2007年11期)

刘保国,桑广伟[8](2007)在《动力响应问题的摄动Riccati传递矩阵方法》一文中研究指出基于Riccati传递矩阵法,给出了一维不确定参数结构系统动力学响应问题的二阶摄动计算方法。该方法在用于一维结构系统动力响应问题的摄动分析时,不需要按振型展开,避免了基于有限元的矩阵摄动方法所带来的模态截断误差问题,提高了分析结果的精度。以多跨转子——轴承系统为模型,导出了动力响应问题摄动R iccati传递矩阵法的具体计算公式,并编制了相应的计算分析程序。算例对弹性支承的等截面梁的动力响应问题进行了摄动分析,摄动计算结果和精确计算结果吻合良好。(本文来源于《机械科学与技术》期刊2007年05期)

董永胜[9](2005)在《一种求摄动矩阵的逆矩阵的方法》一文中研究指出应用矩阵的运算法则和逆矩阵的定义,对摄动矩阵(A+δuv~T)和它的更一般形式(A+UBV)给出了具体的求逆矩阵公式。(本文来源于《鸡西大学学报》期刊2005年06期)

蔡晨晓,邹云[10](2005)在《线性奇异摄动系统的矩阵不等式方法H_∞控制》一文中研究指出本文将双线性矩阵不等式(BLMI)方法应用于奇异摄动系统的H∞控制,结合奇异系统的有界实引理,将含有小参数的Riccati不等式转化为与小参数无关的等价的两个不等式问题,得到奇异摄动系统H∞控制的充要条件。由于不需要对奇异摄动系统进行快慢分解,本文提出的方法对非标准奇异摄动系统均适用。在此证明了矩阵不等式与摄动参数无关,有效地避免了奇异摄动系统的病态数值问题。仿真结果验证了该方法是简单和有效的。(本文来源于《兵工学报》期刊2005年03期)

矩阵摄动方法论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

线性系统的鲁棒控制问题一直是控制领域研究的热点内容。通过设计反馈控制器使系统按照期望的规律运动是控制系统设计的基本方法。在实际的控制系统设计中,必须保证系统满足期望的稳态性能和暂态性能,利用特征结构配置的参数化方法设计状态或输出反馈控制器可以方便地实现这一目标。但是,实际系统都工作在不断变化的环境中,不可避免地会受到外界扰动和参数变化的影响,给系统建模带来不确定性,从而严重影响系统设计的稳态特性和动态响应特性。解决这个问题最好的方法就是对系统进行鲁棒性设计,对控制律和鲁棒性能指标进行不断地探究和创新。基于上述问题,本文针对一阶线性系统,进行的主要研究内容及取得的主要成果总结如下:首先介绍了通过矩阵的Jordan分解与系统初值的选取来获得期望的状态与输出控制的方法。研究了状态反馈与输出反馈极点配置的参数化方法,通过对Sylvester矩阵方程的求解,得到控制器的完全参数化表达式,通过适当地选取自由参数来获得满足控制要求的控制器。但是受限于自由参数的数量,系统有时会出现无解的情况,针对这种情况,本文给出了一种状态反馈下近似求解的优化指标,从而求得近似解。由此得到启发,可以通过增加自由参数的数量来避免这种近似求解情况。本文在特征向量矩阵参数化结果的基础上,进一步研究了如何通过引入新的可调参数来增加系统的自由度,以便更有利于实现期望的系统特性。然后在参数化方法的基础上,利用参数化结果为系统设计提供的自由度,对系统进行鲁棒性设计。本文通过矩阵摄动理论的分析,推导出了一种新的鲁棒指标。该鲁棒指标的原理不同于以往常用的谱条件数,它并不是关于特征向量的函数,所以其计算过程简单且效率高,因此更适合大系统。考虑到该指标的优点,进一步研究了大系统的鲁棒分散控制问题,利用该鲁棒指标可以很容易地将闭环极点配置在特定的区域。同时使得闭环特征值对外界扰动和参数变化具有最小的灵敏度。本文通过对参数化方法的研究得出了闭环特征值、特征向量与反馈增益矩阵的参数化表达式之间的相互关系。总结了相关算法,并通过数值算例表明了方法的有效性。在参数化方法的基础上,利用所提供的的自由度,研究基于矩阵摄动理论的新型鲁棒指标,解决了鲁棒分散控制问题。通过数值算例与仿真与以往方法进行对比,表明了新指标优越性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

矩阵摄动方法论文参考文献

[1].刘新明.矩阵摄动方法在阻尼系统动力学问题中的应用[D].大连交通大学.2017

[2].赵得江.基于矩阵摄动理论的鲁棒极点配置的参数化方法[D].东北电力大学.2017

[3].吴伟,盛兴旺.一种考虑直升机状态矩阵摄动的改进LMI设计方法[J].南京航空航天大学学报.2017

[4].张艳,司海飞,陈丽换,杨忠.奇异摄动系统的正规矩阵参数优化控制方法[J].金陵科技学院学报.2016

[5].马静,王彤,杨奇逊.基于摄动矩阵和凸多胞体的不确定性鲁棒H_2/H_∞控制方法[J].电力自动化设备.2012

[6].陈淮,杜思义,魏泽丽.基于摄动Riccati传递矩阵的梁桥损伤概率识别方法[J].振动工程学报.2010

[7].李金梁,吴训忠,张宗麟.基于矩阵摄动理论的联邦滤波信息分配方法[J].系统工程与电子技术.2007

[8].刘保国,桑广伟.动力响应问题的摄动Riccati传递矩阵方法[J].机械科学与技术.2007

[9].董永胜.一种求摄动矩阵的逆矩阵的方法[J].鸡西大学学报.2005

[10].蔡晨晓,邹云.线性奇异摄动系统的矩阵不等式方法H_∞控制[J].兵工学报.2005

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