Дифференциальные уравнения и описание непрерывных систем
Состав работы
|
|
|
|
Необходимые программы
Работа представляет собой zip архив с файлами (распаковать онлайн), которые открываются в программах:
- Microsoft Word
Описание
Содержание:
Содержание 2
1. Появление дифференциальных уравнений при описании систем управления 3
2. Элементы теории дифференциальных уравнений 4
2.1. Понятие дифференциального уравнения 4
2.2. Нормальная система дифференциальных уравнений 4
2.3. Задача Коши 5
2.4. Свойства дифференциальных уравнений 6
2.5. Ломаная Эйлера и e-приближенное решение 6
2.6. Непрерывная зависимость решений от начальных условий и параметров 7
2.7. Линейные дифференциальные уравнения 8
2.7.1. Нормальная линейная система дифференциальных уравнений 8
2.7.2. Общее решение линейной однородной системы 9
2.7.3. Определитель Вронского. Формула Лиувилля 9
2.7.4. Линейная неоднородная система. Метод вариации произвольных постоянных 10
2.7.5. Формула Коши 12
2.7.6. Линейное уравнение n-го порядка 13
2.7.7. Линейное однородное дифференциальное уравнение с постоянными коэффициентами 14
2.7.8. Линейное неоднородное дифференциальное уравнение 15
3. Дифференциальные уравнения при описании непрерывных систем 16
3.1. Составление и линеаризация дифференциальных уравнений элементов системы 16
3.2. Понятие пространства состояний 18
3.3. Описание непрерывных систем с помощью системы дифференциальных уравнений 18
3.4. Описание систем переменными состояния 19
3.5. Понятие наблюдаемости системы 19
3.6. Понятие управляемости системы 20
3.7. Описание непрерывных систем с помощью одного дифференциального уравнения 21
3.8. Переход от системы дифференциальных уравнений к одному уравнению 22
3.9. Переход от одного уравнения к системе дифференциальных уравнений 22
Список литературы 24
1. Появление дифференциальных уравнений при описании систем управления
Любая система автоматического регулирования представляет совокупность отдельных взаимодействующих друг с другом элементов, соединенных между собой связями. Первым этапом при составлении дифференциальных уравнений систем автоматического регулирования является разделение системы на отдельные элементы и составление уравнений этих элементов. Эти уравнения могут быть интегральными, линейными, трансцендентными, но чаще всего это оказываются дифференциальные уравнения. Дифференциальные уравнения элементов и уравнения связей между отдельными элементами описывают процесс в системе, то есть изменение по времени всех координат системы.
Состояние системы, а также каждого входящего в нее элемента характеризуется некоторым числом независимых переменных. Этими переменными могут быть как электрические величины (ток, напряжение и т. д.), так и механические (скорость, угол поворота и т. д.). Обычно, чтобы характеризовать состояние системы или ее элемента, выбирают одну обобщенную координату на входе системы или элемента и одну – на выходе. Будем обозначать входную величину g(t), а выходную x(t). В ряде случаев такое представление невозможно, так как система или ее элемент могут иметь несколько входных и выходных величин. В многомерных системах можно рассматривать векторные входную и выходную величины с размерностями, совпадающими соответственно с числом входных и выходных элементов системы.
Содержание 2
1. Появление дифференциальных уравнений при описании систем управления 3
2. Элементы теории дифференциальных уравнений 4
2.1. Понятие дифференциального уравнения 4
2.2. Нормальная система дифференциальных уравнений 4
2.3. Задача Коши 5
2.4. Свойства дифференциальных уравнений 6
2.5. Ломаная Эйлера и e-приближенное решение 6
2.6. Непрерывная зависимость решений от начальных условий и параметров 7
2.7. Линейные дифференциальные уравнения 8
2.7.1. Нормальная линейная система дифференциальных уравнений 8
2.7.2. Общее решение линейной однородной системы 9
2.7.3. Определитель Вронского. Формула Лиувилля 9
2.7.4. Линейная неоднородная система. Метод вариации произвольных постоянных 10
2.7.5. Формула Коши 12
2.7.6. Линейное уравнение n-го порядка 13
2.7.7. Линейное однородное дифференциальное уравнение с постоянными коэффициентами 14
2.7.8. Линейное неоднородное дифференциальное уравнение 15
3. Дифференциальные уравнения при описании непрерывных систем 16
3.1. Составление и линеаризация дифференциальных уравнений элементов системы 16
3.2. Понятие пространства состояний 18
3.3. Описание непрерывных систем с помощью системы дифференциальных уравнений 18
3.4. Описание систем переменными состояния 19
3.5. Понятие наблюдаемости системы 19
3.6. Понятие управляемости системы 20
3.7. Описание непрерывных систем с помощью одного дифференциального уравнения 21
3.8. Переход от системы дифференциальных уравнений к одному уравнению 22
3.9. Переход от одного уравнения к системе дифференциальных уравнений 22
Список литературы 24
1. Появление дифференциальных уравнений при описании систем управления
Любая система автоматического регулирования представляет совокупность отдельных взаимодействующих друг с другом элементов, соединенных между собой связями. Первым этапом при составлении дифференциальных уравнений систем автоматического регулирования является разделение системы на отдельные элементы и составление уравнений этих элементов. Эти уравнения могут быть интегральными, линейными, трансцендентными, но чаще всего это оказываются дифференциальные уравнения. Дифференциальные уравнения элементов и уравнения связей между отдельными элементами описывают процесс в системе, то есть изменение по времени всех координат системы.
Состояние системы, а также каждого входящего в нее элемента характеризуется некоторым числом независимых переменных. Этими переменными могут быть как электрические величины (ток, напряжение и т. д.), так и механические (скорость, угол поворота и т. д.). Обычно, чтобы характеризовать состояние системы или ее элемента, выбирают одну обобщенную координату на входе системы или элемента и одну – на выходе. Будем обозначать входную величину g(t), а выходную x(t). В ряде случаев такое представление невозможно, так как система или ее элемент могут иметь несколько входных и выходных величин. В многомерных системах можно рассматривать векторные входную и выходную величины с размерностями, совпадающими соответственно с числом входных и выходных элементов системы.
Другие работы
Зачет. Химия радиоматериалов
FreeForMe
: 10 апреля 2015
В чем отличие полупроводниковых материалов от диэлектрических?
64 руб.
Теплотехника СФУ 2017 Задача 1 Вариант 61
Z24
: 30 декабря 2026
Смесь, состоящая из М1 киломолей углекислого газа и М2 киломолей окиси углерода с начальными параметрами р1 = 5 МПа и Т1 = 2000 К, расширяется до конечного объема V2 = εV1. Расширение осуществляется по изотерме, по адиабате, по политропе с показателем n. Определить газовую постоянную смеси, её массу и начальный объем, конечные параметры смеси, работу расширения, теплоту процесса, изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии. Дать сводную таблицу результатов и анализ ее. Показать процессы в
280 руб.
Термодинамика и теплопередача ТЕХНИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА ИрГУПС 2015 Задача 8 Вариант 0
Z24
: 3 декабря 2025
Начальные параметры 1 м³ азота р1 и t1. Определить конечные параметры газа (V2, p2, t2), если в процессе адиабатного расширения газа его внутренняя энергия уменьшилась на ΔU, кДж. Определить также удельное значение изменения энтальпии газа в процессе. Теплоемкость азота принять не зависящей от температуры.
180 руб.
Теплотехника Задача 5.68 Вариант 4
Z24
: 9 февраля 2026
Сколько килограммов свинца mc можно нагреть от температуры t1 °С до температуры плавления t2 = 327 °С посредством удара молотом массой mм кг при падении его с высоты hм м? Предполагается, что вся энергия падения молота превращается в теплоту, которая поглощается свинцом. Теплоемкость свинца ср = 0,1256 кДж/(кг×К).
150 руб.