非線性系統(tǒng)(Nonlinear Systems)—6 耗散性(Dissipativity)與無(wú)源性(Passivity)
理解非線性系統(tǒng)中的耗散性和無(wú)源性,是從能量角度研究系統(tǒng)控制的關(guān)鍵。系統(tǒng)能量變化反映了其物理量的變化。耗散性和無(wú)源性概念幫助我們量化和理解這一過(guò)程。
首先,耗散性是系統(tǒng)能量損失或耗散的性質(zhì),典型例子如電路中的能量轉(zhuǎn)化為熱,機(jī)械系統(tǒng)中的能量耗散于摩擦。定義耗散性需要引入供給率和存儲(chǔ)函數(shù),二者通過(guò)耗散不等式聯(lián)系。供給率表示系統(tǒng)能量輸入速率,存儲(chǔ)函數(shù)衡量系統(tǒng)能量?jī)?chǔ)存量。耗散不等式表明系統(tǒng)能量存儲(chǔ)不能超過(guò)輸入能量,差值即為耗散能量。
無(wú)源性概念則強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)不產(chǎn)生能量,僅存儲(chǔ)和消耗外部能量。通過(guò)特定電路和彈簧-阻尼系統(tǒng)示例,可以直觀理解無(wú)源系統(tǒng)的特點(diǎn)。能量函數(shù)沿著系統(tǒng)軌跡的積分可以揭示系統(tǒng)的無(wú)源性質(zhì)。
定義了多輸入-多輸出系統(tǒng)時(shí),耗散性和無(wú)源性的概念更顯一般性。通過(guò)引入輸入和輸出嚴(yán)格無(wú)源度的概念,我們能更精確地描述系統(tǒng)行為。嚴(yán)格無(wú)源系統(tǒng)的定義考慮了能量存儲(chǔ)函數(shù)和輸入/輸出函數(shù)的性質(zhì),進(jìn)一步明確了系統(tǒng)穩(wěn)定性和能量控制的界限。
無(wú)源性與L2穩(wěn)定性、Lyapunov穩(wěn)定性之間有密切聯(lián)系。無(wú)源性為系統(tǒng)穩(wěn)定性和增益控制提供了理論基礎(chǔ)。正定存儲(chǔ)函數(shù)的選擇有助于證明系統(tǒng)穩(wěn)定性。LaSalle不變集定理和零狀態(tài)可觀測(cè)性概念則在漸近穩(wěn)定性分析中扮演重要角色。
正實(shí)傳遞函數(shù)是無(wú)源性分析中的重要工具,其無(wú)源性可通過(guò)正實(shí)引理和Kalman-Yakubovich-Popov引理證明。
最后,無(wú)源控制理論在實(shí)際應(yīng)用中有著廣泛的重要性,特別是在DC/DC變換器的設(shè)計(jì)中。DC/DC變換器的無(wú)源控制不僅提高了能效,還能確保系統(tǒng)穩(wěn)定性和性能。理論與實(shí)踐的結(jié)合,展示了無(wú)源性概念在現(xiàn)代電力電子和自動(dòng)控制領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值。
總之,耗散性和無(wú)源性是分析和設(shè)計(jì)非線性系統(tǒng)的關(guān)鍵工具。它們提供了從能量角度理解和控制系統(tǒng)行為的新視角,為系統(tǒng)設(shè)計(jì)、分析和優(yōu)化提供了理論基礎(chǔ)和實(shí)踐指導(dǎo)。
茌會(huì)18451899982: 線性與非線性的區(qū)別是什么 -
盧灣區(qū)四桿: ______ 線性linear,指量與量之間按比例、成直線的關(guān)系,在數(shù)學(xué)上可以理解為一階導(dǎo)數(shù)為常數(shù)的函數(shù);非線性non-linear則指不按比例、不成直線的關(guān)系,一階導(dǎo)數(shù)不為常數(shù).
茌會(huì)18451899982: 非線性負(fù)荷是什么意思 -
盧灣區(qū)四桿: ______ 非線性負(fù)荷 nonlinear load 阻抗特性的電氣設(shè)備從電力系統(tǒng)吸取的功率.具有非 線性阻抗特性的電氣設(shè)備,其阻抗隨外施電壓或電流 的變化而變化,或者說(shuō)其阻抗是電壓或電流的函數(shù).當(dāng)向這類設(shè)備外施正弦波形的電壓時(shí),它將從電力系統(tǒng) 吸...
茌會(huì)18451899982: 非線性編輯是什么?有沒(méi)有專業(yè)的朋友?做這個(gè)枯燥不? -
盧灣區(qū)四桿: ______ 非線性編輯(Nonlinear Edit) 對(duì)AVI文件進(jìn)行的數(shù)字視頻編輯稱為非線性編輯.可以隨時(shí)、隨地、多次反復(fù)地編輯和處理.因?yàn)榉蔷€性編輯系統(tǒng)在實(shí)際編輯過(guò)程中只是編輯點(diǎn)和特技效果的記錄,因此任意的剪輯、修改、復(fù)制、調(diào)動(dòng)畫(huà)面前后順序,都不會(huì)引起畫(huà)面質(zhì)量的下降.
茌會(huì)18451899982: 就在花公公工程中,什么是非線性系統(tǒng)?有什么特點(diǎn)?
盧灣區(qū)四桿: ______ 因?yàn)榉蔷€性往往不是穩(wěn)定的,就是說(shuō)后面的數(shù)據(jù)可能與初值差距越來(lái)越大(工程技術(shù)都是近似數(shù)據(jù)啦).所以很常用的對(duì)數(shù)化就是把非線性化成線性,不然后來(lái)曲線與曲線差距可能變大,但直線相對(duì)好些.
茌會(huì)18451899982: 什么是非線? -
盧灣區(qū)四桿: ______ 非線性編輯系統(tǒng)和非線性編輯卡
茌會(huì)18451899982: 什么叫做“非線性編輯”啊 -
盧灣區(qū)四桿: ______ 非線性編輯(Nonlinear Edit) 非線性編輯是相對(duì)傳統(tǒng)上以時(shí)間順序進(jìn)行線性編輯而言.傳統(tǒng)線性視頻編輯是按照信息記錄順序,從磁帶中重放視頻數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行編輯,需要較多的外部設(shè)備,如放像機(jī)、錄像機(jī)、特技發(fā)生器、字幕機(jī),工作流程十...
茌會(huì)18451899982: 什么叫非線性編輯系統(tǒng) -
盧灣區(qū)四桿: ______ 非線性編輯系統(tǒng)就是把輸入的視音頻信號(hào)進(jìn)行a/d轉(zhuǎn)換,采用數(shù)字壓縮技術(shù)存入計(jì)算機(jī)硬盤中,將傳統(tǒng)電視節(jié)目后期制作系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱線編)中的切換臺(tái)、數(shù)字特技臺(tái)、錄像機(jī)、錄音機(jī)、編輯機(jī)、調(diào)音臺(tái)、字幕機(jī)及圖形創(chuàng)作系統(tǒng)等設(shè)備的功能,用一臺(tái)計(jì)算機(jī)來(lái)操作. 非編系統(tǒng)已經(jīng)成為影視后期制作的主流設(shè)備,它基本由計(jì)算機(jī)、非線性編輯卡(簡(jiǎn)稱非編卡)、及相應(yīng)的非線性編輯軟件等組成. 非線性編輯(簡(jiǎn)稱非編)系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和電視數(shù)字化技術(shù)的結(jié)晶.它使電視制作的設(shè)備由分散到簡(jiǎn)約,制作速度和畫(huà)面效果均有很大提高.由于非編系統(tǒng)特別適合蒙太奇影視編輯的手法和意識(shí)流的思維方式,它賦予了電視編導(dǎo)和制作人員以極大的創(chuàng)作自由度.
茌會(huì)18451899982: 何為線性體和非線性體?
盧灣區(qū)四桿: ______ 非線性科學(xué) nonlinear science 研究各類系統(tǒng)中非線性現(xiàn)象的共同規(guī)律的一門交叉科學(xué). 所謂線性,指兩個(gè)變量之間可用直角坐標(biāo)中一段直線表示的一種關(guān)系,例如正比關(guān)系.由線性關(guān)系描述的系統(tǒng)滿足疊加原理,通過(guò)研究其對(duì)簡(jiǎn)單輸入的響應(yīng)...
茌會(huì)18451899982: 非線性編輯系統(tǒng)的常見(jiàn)格式 -
盧灣區(qū)四桿: ______ 1) AVI 格式(Audio Video Interleave) 直譯為音頻視頻交錯(cuò), 這是一種為多媒體和Windows 應(yīng)用程序廣泛支持的視音頻格式, 它是由Microsoft 公司開(kāi)發(fā)的.目前AVI 文件格式在非線性編輯系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛, 但是, 由于AVI 文件設(shè)有限定...
首先,耗散性是系統(tǒng)能量損失或耗散的性質(zhì),典型例子如電路中的能量轉(zhuǎn)化為熱,機(jī)械系統(tǒng)中的能量耗散于摩擦。定義耗散性需要引入供給率和存儲(chǔ)函數(shù),二者通過(guò)耗散不等式聯(lián)系。供給率表示系統(tǒng)能量輸入速率,存儲(chǔ)函數(shù)衡量系統(tǒng)能量?jī)?chǔ)存量。耗散不等式表明系統(tǒng)能量存儲(chǔ)不能超過(guò)輸入能量,差值即為耗散能量。
無(wú)源性概念則強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)不產(chǎn)生能量,僅存儲(chǔ)和消耗外部能量。通過(guò)特定電路和彈簧-阻尼系統(tǒng)示例,可以直觀理解無(wú)源系統(tǒng)的特點(diǎn)。能量函數(shù)沿著系統(tǒng)軌跡的積分可以揭示系統(tǒng)的無(wú)源性質(zhì)。
定義了多輸入-多輸出系統(tǒng)時(shí),耗散性和無(wú)源性的概念更顯一般性。通過(guò)引入輸入和輸出嚴(yán)格無(wú)源度的概念,我們能更精確地描述系統(tǒng)行為。嚴(yán)格無(wú)源系統(tǒng)的定義考慮了能量存儲(chǔ)函數(shù)和輸入/輸出函數(shù)的性質(zhì),進(jìn)一步明確了系統(tǒng)穩(wěn)定性和能量控制的界限。
無(wú)源性與L2穩(wěn)定性、Lyapunov穩(wěn)定性之間有密切聯(lián)系。無(wú)源性為系統(tǒng)穩(wěn)定性和增益控制提供了理論基礎(chǔ)。正定存儲(chǔ)函數(shù)的選擇有助于證明系統(tǒng)穩(wěn)定性。LaSalle不變集定理和零狀態(tài)可觀測(cè)性概念則在漸近穩(wěn)定性分析中扮演重要角色。
正實(shí)傳遞函數(shù)是無(wú)源性分析中的重要工具,其無(wú)源性可通過(guò)正實(shí)引理和Kalman-Yakubovich-Popov引理證明。
最后,無(wú)源控制理論在實(shí)際應(yīng)用中有著廣泛的重要性,特別是在DC/DC變換器的設(shè)計(jì)中。DC/DC變換器的無(wú)源控制不僅提高了能效,還能確保系統(tǒng)穩(wěn)定性和性能。理論與實(shí)踐的結(jié)合,展示了無(wú)源性概念在現(xiàn)代電力電子和自動(dòng)控制領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值。
總之,耗散性和無(wú)源性是分析和設(shè)計(jì)非線性系統(tǒng)的關(guān)鍵工具。它們提供了從能量角度理解和控制系統(tǒng)行為的新視角,為系統(tǒng)設(shè)計(jì)、分析和優(yōu)化提供了理論基礎(chǔ)和實(shí)踐指導(dǎo)。
相關(guān)評(píng)說(shuō):
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盧灣區(qū)四桿: ______ 非線性負(fù)荷 nonlinear load 阻抗特性的電氣設(shè)備從電力系統(tǒng)吸取的功率.具有非 線性阻抗特性的電氣設(shè)備,其阻抗隨外施電壓或電流 的變化而變化,或者說(shuō)其阻抗是電壓或電流的函數(shù).當(dāng)向這類設(shè)備外施正弦波形的電壓時(shí),它將從電力系統(tǒng) 吸...
盧灣區(qū)四桿: ______ 非線性編輯(Nonlinear Edit) 對(duì)AVI文件進(jìn)行的數(shù)字視頻編輯稱為非線性編輯.可以隨時(shí)、隨地、多次反復(fù)地編輯和處理.因?yàn)榉蔷€性編輯系統(tǒng)在實(shí)際編輯過(guò)程中只是編輯點(diǎn)和特技效果的記錄,因此任意的剪輯、修改、復(fù)制、調(diào)動(dòng)畫(huà)面前后順序,都不會(huì)引起畫(huà)面質(zhì)量的下降.
盧灣區(qū)四桿: ______ 因?yàn)榉蔷€性往往不是穩(wěn)定的,就是說(shuō)后面的數(shù)據(jù)可能與初值差距越來(lái)越大(工程技術(shù)都是近似數(shù)據(jù)啦).所以很常用的對(duì)數(shù)化就是把非線性化成線性,不然后來(lái)曲線與曲線差距可能變大,但直線相對(duì)好些.
盧灣區(qū)四桿: ______ 非線性編輯系統(tǒng)和非線性編輯卡
盧灣區(qū)四桿: ______ 非線性編輯(Nonlinear Edit) 非線性編輯是相對(duì)傳統(tǒng)上以時(shí)間順序進(jìn)行線性編輯而言.傳統(tǒng)線性視頻編輯是按照信息記錄順序,從磁帶中重放視頻數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行編輯,需要較多的外部設(shè)備,如放像機(jī)、錄像機(jī)、特技發(fā)生器、字幕機(jī),工作流程十...
盧灣區(qū)四桿: ______ 非線性編輯系統(tǒng)就是把輸入的視音頻信號(hào)進(jìn)行a/d轉(zhuǎn)換,采用數(shù)字壓縮技術(shù)存入計(jì)算機(jī)硬盤中,將傳統(tǒng)電視節(jié)目后期制作系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱線編)中的切換臺(tái)、數(shù)字特技臺(tái)、錄像機(jī)、錄音機(jī)、編輯機(jī)、調(diào)音臺(tái)、字幕機(jī)及圖形創(chuàng)作系統(tǒng)等設(shè)備的功能,用一臺(tái)計(jì)算機(jī)來(lái)操作. 非編系統(tǒng)已經(jīng)成為影視后期制作的主流設(shè)備,它基本由計(jì)算機(jī)、非線性編輯卡(簡(jiǎn)稱非編卡)、及相應(yīng)的非線性編輯軟件等組成. 非線性編輯(簡(jiǎn)稱非編)系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和電視數(shù)字化技術(shù)的結(jié)晶.它使電視制作的設(shè)備由分散到簡(jiǎn)約,制作速度和畫(huà)面效果均有很大提高.由于非編系統(tǒng)特別適合蒙太奇影視編輯的手法和意識(shí)流的思維方式,它賦予了電視編導(dǎo)和制作人員以極大的創(chuàng)作自由度.
盧灣區(qū)四桿: ______ 非線性科學(xué) nonlinear science 研究各類系統(tǒng)中非線性現(xiàn)象的共同規(guī)律的一門交叉科學(xué). 所謂線性,指兩個(gè)變量之間可用直角坐標(biāo)中一段直線表示的一種關(guān)系,例如正比關(guān)系.由線性關(guān)系描述的系統(tǒng)滿足疊加原理,通過(guò)研究其對(duì)簡(jiǎn)單輸入的響應(yīng)...
盧灣區(qū)四桿: ______ 1) AVI 格式(Audio Video Interleave) 直譯為音頻視頻交錯(cuò), 這是一種為多媒體和Windows 應(yīng)用程序廣泛支持的視音頻格式, 它是由Microsoft 公司開(kāi)發(fā)的.目前AVI 文件格式在非線性編輯系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛, 但是, 由于AVI 文件設(shè)有限定...