第3章 CP系统分析(第三版)
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CP方法的优化和效果分析第一章:引言随着现代计算机技术的飞速发展,复杂系统的数量和规模呈现爆炸式增长。
控制理论成为管理这些复杂系统的有效工具之一。
而CP(Control Performance)方法是控制理论中的一种关键技术,已经被广泛应用于许多领域。
本文旨在针对CP方法的优化和效果进行分析。
第二章:CP方法概述CP方法是一种基于系统性能的控制方法,可以用来评估和优化反馈控制系统的性能。
它包括三个主要部分:性能指标的选择、控制器设计和性能评估。
CP方法的核心在于设计一个控制器,并通过性能指标评估系统的性能。
性能指标通常是基于所控制的过程的预定目标和期望性能来定义的。
例如,对于工业过程控制系统,性能指标可以是温度、速度、压力等。
第三章:CP方法的优化3.1 控制器设计的优化CP方法的控制器设计包括PID控制、模型预测控制等。
PID控制是最常用的一种控制方法。
在实际应用中,PID参数的选择对系统的性能影响很大。
因此,在控制器设计中,PID参数的选择是非常重要的。
优化PID控制器参数的方法有很多,例如反馈控制、基于混合整数规划的优化方法等。
模型预测控制方法是另一种常用的控制方法。
模型预测控制方法可以考虑控制系统的未来行为来优化控制器。
与PID控制方法相比,模型预测控制方法在非线性控制系统和多变量系统中优势更大。
模型预测控制方法通常需要建立一个复杂的数学模型。
因此,在实际应用中,如何有效地获取数学模型是一个重要的问题。
3.2 性能指标选择的优化CP方法的性能指标是衡量系统性能优劣的指标。
在实际应用中,如何选择有效的性能指标是一个重要的问题。
如果性能指标没有被正确地选择,就会导致控制器设计的不准确和系统性能的不稳定。
因此,根据过程的特点和要求选择正确的性能指标非常重要。
例如,对于一个比较复杂的过程,控制系统的响应速度和稳定性就是两个重要的性能指标。
性能指标的选择通常需要经验和实践的积累。
第四章:CP方法的效果分析4.1 实际应用CP方法已经被广泛应用于各个领域,包括化工、制药、医疗设备、汽车工业等。
《应用多元分析》(第三版)各章附录中SAS程序的说明等(王学民编)附录1-1 SAS的应用例1—1.1的SAS程序:proc iml;x={1 2 3 4 5,2 4 7 8 9,3 7 10 15 20,4 8 15 30 20,5 9 20 20 40};g=inv(x);e=eigval(x);d=eigvec(x);h=det(x);t=trace(x);print g e d h t;程序说明:“proc iml"是一个矩阵运算的过程步;“x={1 2 3 4 5,2 4 7 8 9,3 7 10 15 20,4 815 30 20,5 9 20 20 40}”是输入矩阵1234524789371015204815302059202040⎛⎫⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎝⎭,并赋值给变量x;inv(x)是x的逆矩阵函数,eigval(x)是x的特征值函数,eigvec(x)是x的特征向量函数,det(x) 是x的行列式函数,trace(x)是x的迹函数,这些函数分别赋值给我们取的变量g,e,d,h,t;“print g e d h t”是打印语句,指定将g e d h t的值输出。
附录2—1 SAS的应用例2.3。
3和例2。
3.6的SAS程序:proc iml;a={2 -1 4,0 1 —1,1 3 -2};b={5,-2,7};c={4 1 2,1 9 —3,2 —3 25};d=block(2,3,5);e=a*b;v=a*c*t(a);r=inv(d)*c*inv(d);print e v r;程序说明:“proc iml”是一个矩阵运算的过程步;“a={2 —1 4,0 1 —1,1 3 -2}”是输入矩阵214011132-⎛⎫⎪-⎪⎪-⎝⎭,并赋值给变量a;“b={5,—2,7}"是输入向量527⎛⎫⎪- ⎪⎪⎝⎭,并赋值给变量b;“c={4 1 2,1 9 -3,2 -3 25}”是输入矩阵4121932325⎛⎫⎪-⎪⎪-⎝⎭,并赋值给变量c;“d=block(2,3,5)”是输入对角阵diag(2,3,5),并赋值给变量d;“e=a*b”是将a与b相乘,并赋值给变量e;“v=a*c*t(a)”是将a,c,a’三个矩阵相乘,并赋值给变量v,其中t(a)是a的转置函数;“r=inv(d)*c*inv(d)”是将d-1,c,d-1相乘,并赋值给变量r,其中inv(d)是d的逆矩阵函数;”print e v r”是打印语句,指定将e v r的值输出.附录3-1 SAS的应用例3-1.1的SAS程序:proc corr data=sasuser.examp3a1 cov;var x1—x7;run;proc corr data=sasuser.examp3a1 nosimple cov;var x5 x6 x7;with x3 x4;partial x1 x2;run;程序说明:Proc步是以proc开头的一组或几组语句,它以另一个proc步、data步或run语句结束。
电力系统分析第三版(于永源杨绮雯著)课后答案Chapter一1-1、电力系统和电力网的含义是什么?答:电力系统指生产、变换、输送、分配电能的设备如发电机、变压器、输配电线路等,使用电能的设备如电动机、电炉、电灯等,以及测量、保护、控制装置乃至能量管理系统所组成的统一整体。
一般电力系统就是由发电设备、输电设备、配电设备及用电设备所组成的统一体。
电力系统中,由各种电压等级的电力线路及升降压变压器等变换、输送、分配电能设备所组成的部分称电力网络。
1-2、电力系统接线图分为哪两种?有什么区别?答:电力系统接线图分为地理接线图和电气接线图。
地理接线图是按比例显示该系统中各发电厂和变电所的相对地理位置,反映各条电力线路按一定比例的路径,以及它们相互间的联络。
因此,由地理接线图可获得对该系统的宏观印象。
但由于地理接线图上难以表示各主要电机、电器之间的联系,对该系统的进一步了解。
还需阅读其电气接线图。
电气接线图主要显示系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路等主要电力元件之间的电气接线。
但电气接线图上难以反映各发电厂、变电所的相对位置,所以阅读电气接线图时,又常需参考地理接线图。
1-3、对电力系统运行的基本要求是什么?答:对电力系统运行通常有如下三点基本要求:1)保证可靠地持续供电;2)保证良好的电能质量;3)保证系统运行的经济性。
1-4、电力系统的额定电压是如何确定的?系统各元件的额定电压是多少?什么叫电力线路的平均额定电压?答:各部分电压等级之所以不同,是因三相功率S和线电压U、线电流I之间的关系为S=3UI。
当输送功率一定时,输电电压愈高,电流愈小,导线等截流部分的截面积愈小,投资愈小;但电压愈高,对绝缘的要求愈高,杆塔、变压器、断路器等绝缘的投资也愈大。
综合考虑这些因素,对应于一定的输送功率和输送距离应有一个最合理的线路电压。
但从设备制造角度考虑,为保证生产的系列性,又不应任意确定线路电压。
另外,规定的标准电压等级过多也不利于电力工业的发展。
第一章1.设计现代OS的主要目标是什么?答:(1)有效性(2)方便性(3)可扩充性(4)开放性2.OS的作用可表现在哪几个方面?答:(1)OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口(2)OS作为计算机系统资源的管理者(3)OS实现了对计算机资源的抽象3.为什么说OS实现了对计算机资源的抽象?答:OS首先在裸机上覆盖一层I/O设备管理软件,实现了对计算机硬件操作的第一层次抽象;在第一层软件上再覆盖文件管理软件,实现了对硬件资源操作的第二层次抽象.OS通过在计算机硬件上安装多层系统软件,增强了系统功能,隐藏了对硬件操作的细节,由它们共同实现了对计算机资源的抽象。
4.试说明推劢多道批处理系统形成和収展的主要劢力是什么?答:主要动力来源于四个方面的社会需求与技术发展:(1)不断提高计算机资源的利用率;(2)方便用户;(3)器件的不断更新换代;(4)计算机体系结构的不断发展。
5.何谓脱机I/O和联机I/O?答:脱机I/O是指事先将装有用户程序和数据的纸带或卡片装入纸带输入机或卡片机,在外围机的控制下,把纸带或卡片上的数据或程序输入到磁带上。
该方式下的输入输出由外围机控制完成,是在脱离主机的情况下进行的。
而联机I/O方式是指程序和数据的输入输出都是在主机的直接控制下进行的。
6.试说明推劢分时系统形成和収展的主要劢力是什么?答:推动分时系统形成和发展的主要动力是更好地满足用户的需要。
主要表现在:CPU的分时使用缩短了作业的平均周转时间;人机交互能力使用户能直接控制自己的作业;主机的共享使多用户能同时使用同一台计算机,独立地处理自己的作业。
7.实现分时系统的关键问题是什么?应如何解决?答:关键问题是当用户在自己的终端上键入命令时,系统应能及时接收并及时处理该命令,在用户能接受的时延内将结果返回给用户。
解决方法:针对及时接收问题,可以在系统中设臵多路卡,使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据;为每个终端配臵缓冲区,暂存用户键入的命令或数据.针对及时处理问题,应使所有的用户作业都直接进入内存,并且为每个作业分配一个时间片,允许作业只在自己的时间片内运行,这样在不长的时间内,能使每个作业都运行一次。
第一章答案1-1 试求图1-27系统的模拟结构图,并建立其状态空间表达式。
11K s K K p +sK s K p 1+s J 11sK n 22s J K b -++-+-)(s θ)(s U 图1-27系统方块结构图解:系统的模拟结构图如下:)(s U )(s θ---+++图1-30双输入--双输出系统模拟结构图1K pK K 1pK K 1+++pK n K ⎰⎰⎰11J ⎰2J K b ⎰⎰-1x 2x 3x 4x 5x 6x系统的状态方程如下:u K K x K K x K K x X K x K x x x x J K x J x J K x J K x x J K x x x pp p p n pb1611166131534615141313322211+--=+-==++--===∙∙∙∙∙∙阿 令y s =)(θ,则1x y =所以,系统的状态空间表达式及输出方程表达式为[]⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡+⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡-----=⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡∙∙∙∙∙∙6543211654321111111126543210000010000000000000010010000000000010x x x x x x y uK K x x x x x x K K K K K K J K J J K J K J K x x x x x x p p pp n p b1-2有电路如图1-28所示。
以电压)(t u 为输入量,求以电感中的电流和电容上的电压作为状态变量的状态方程,和以电阻2R 上的电压作为输出量的输出方程。
R1L1R2L2CU---------Uc ---------i1i2图1-28 电路图解:由图,令32211,,x u x i x i c ===,输出量22x R y =有电路原理可知:∙∙∙+==+=++3213222231111x C x x x x R x L ux x L x R 既得22213322222131111111111x R y x C x C x x L x L R x u L x L x L R x =+-=+-=+--=∙∙∙写成矢量矩阵形式为:[]⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡+⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡----=⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡32121321222111321000*********x x x R y u L x x x CCL L R L L R x x x 。