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电路元件
电路分析方法
其他相关术语
- Control theory(控制理论):研究如何对系统的行为进行控制的理论。
- System(系统):由相互关联的部分组成的整体,在控制科学中通常指被控制的对象。
- Input(输入):施加到系统上的外部信号,用于影响系统的行为。
- Output(输出):系统对输入信号的响应,是系统的可观测结果。
- Feedback(反馈):将系统的输出信号部分或全部地返回到输入端,与输入信号进行比较,以改善系统的性能。
- Open - loop control(开环控制):系统的控制作用不依赖于系统的输出,即没有反馈环节。
- Closed - loop control(闭环控制):引入反馈环节,根据系统的输出与期望输出的偏差来调整控制作用。
- Stability(稳定性):系统在受到外界干扰后,能够恢复到原来的平衡状态或保持在一个有界范围内的能力。
- Transient response(瞬态响应):系统在输入信号作用下,从初始状态到稳定状态的过渡过程。
- Steady - state response(稳态响应):系统在输入信号作用足够长时间后,达到的稳定输出状态。
- Mathematical model(数学模型):用数学语言描述系统的输入、输出关系和内部动态特性。
- Differential equation(微分方程):描述系统动态特性的常用数学工具,通过微分运算来表示系统的变化率。
- Transfer function(传递函数):在零初始条件下,线性定常系统输出的拉普拉斯变换与输入的拉普拉斯变换之比。
- State - space representation(状态空间表示):用状态变量来描述系统的内部状态和外部输入输出关系的一种数学模型。
- Block diagram(方框图):用方块和连线表示系统的各个组成部分及其相互关系的图形化模型。
- Signal flow graph(信号流图):一种用节点和支路表示系统信号传递关系的图形,可用于分析系统的增益和传递特性。
- Controller(控制器):根据系统的输入和输出信息,产生控制信号以调节系统行为的装置或算法。
- Proportional controller (P controller)(比例控制器):输出与输入偏差成比例的控制器,能快速响应偏差,但可能存在稳态误差。
- Integral controller (I controller)(积分控制器):输出与输入偏差的积分成正比的控制器,可消除稳态误差,但响应速度较慢。
- Derivative controller (D controller)(微分控制器):输出与输入偏差的变化率成正比的控制器,能提前预测偏差的变化趋势,改善系统的动态响应。
- Proportional - Integral - Derivative controller (PID controller)(比例 - 积分 - 微分控制器):综合了比例、积分和微分控制作用的控制器,具有较好的控制性能,应用广泛。
- Optimal control(最优控制):在一定的约束条件下,寻找使系统性能指标达到最优的控制策略。
- Adaptive control(自适应控制):能够根据系统的运行状况和环境变化自动调整控制器参数,以适应系统特性的变化。
- Robust control(鲁棒控制):设计的控制器对系统的不确定性和干扰具有较强的鲁棒性,保证系统在各种情况下都能稳定运行。
- Frequency response analysis(频率响应分析):研究系统对不同频率正弦输入信号的响应特性,包括幅值响应和相位响应。
- Bode plot(伯德图):一种用于表示系统频率响应的图形,由对数幅值曲线和相角曲线组成。
- Nyquist plot(奈奎斯特图):以复平面上的曲线表示系统频率响应的图形,可用于判断系统的稳定性。
- Root - locus analysis(根轨迹分析):研究系统闭环极点随某个参数(通常是增益)变化的轨迹,用于分析系统的稳定性和动态性能。
- Time - domain analysis(时域分析):在时间域内研究系统的动态响应,如阶跃响应、脉冲响应等。
- Actuator(执行器):将控制信号转换为物理动作,驱动系统执行相应操作的装置,如电机、阀门等。
- Sensor(传感器):检测系统的物理量(如温度、压力、位移等),并将其转换为电信号或其他可测量信号的装置。
- Automation(自动化):利用控制技术和信息技术,使生产过程或系统自动运行,减少人工干预。
- Industrial control system(工业控制系统):应用于工业生产中的控制系统,包括过程控制、运动控制等。
- Process control(过程控制):对工业生产过程中的物理量(如温度、流量、压力等)进行控制,以保证生产过程的稳定和产品质量。
- Motion control(运动控制):对物体的运动(如位置、速度、加速度等)进行精确控制,广泛应用于机器人、数控机床等领域。
- Robot control(机器人控制):对机器人的运动、姿态和操作进行控制,使其完成各种任务。
- Intelligent control(智能控制):运用人工智能的方法(如模糊控制、神经网络控制等)进行系统控制的技术。
- Fuzzy control(模糊控制):基于模糊集合和模糊逻辑的控制方法,适用于处理具有不确定性和模糊性的系统。
- Neural network control(神经网络控制):利用神经网络的学习和自适应能力进行系统控制的方法。
- Lyapunov stability theory(李雅普诺夫稳定性理论):用于分析系统稳定性的重要理论,通过构造李雅普诺夫函数来判断系统的稳定性。
- Controllability(可控性):衡量系统能否通过控制输入在有限时间内从任意初始状态转移到任意期望状态的特性。
- Observability(可观性):指能否通过系统的输出在有限时间内确定系统的初始状态的特性。
- Hamilton - Jacobi - Bellman equation(哈密顿 - 雅可比 - 贝尔曼方程):在最优控制中用于求解最优控制策略的偏微分方程。
- Poisson stability(泊松稳定性):描述系统在相空间中运动的一种稳定性概念。
- Linear system(线性系统):满足叠加原理的系统,其数学模型通常由线性方程描述。
- Non - linear system(非线性系统):不满足叠加原理的系统,其动态特性更为复杂。
- Time - invariant system(时不变系统):系统的参数不随时间变化的系统。
- Time - varying system(时变系统):系统的参数随时间变化的系统。
- Distributed parameter system(分布参数系统):系统的状态变量不仅是时间的函数,还与空间变量有关,如热传导系统、弹性梁振动系统等。
- Lumped parameter system(集中参数系统):忽略系统中参数的空间分布,将其集中表示的系统。
- Bang - bang controller(继电型控制器):一种输出只有两种状态(最大或最小)的控制器,常用于快速响应系统。
- Model - predictive controller (MPC)(模型预测控制器):基于系统模型预测系统未来的输出,并根据优化目标在线滚动优化控制输入的控制器。
- Sliding mode controller(滑模控制器):通过设计切换函数使系统状态沿着滑模面滑动,具有较强的鲁棒性。
- Fuzzy - PID controller(模糊 - PID 控制器):结合了模糊控制和 PID 控制的优点,利用模糊规则在线调整 PID 参数。
- Neural - PID controller(神经网络 - PID 控制器):利用神经网络的学习能力来优化 PID 控制器的参数。
- Singular value decomposition (SVD) analysis(奇异值分解分析):用于分析系统的可控性、可观性和鲁棒性等特性。
- Eigenvalue analysis(特征值分析):通过求解系统矩阵的特征值来分析系统的稳定性和动态特性。
- Modal analysis(模态分析):研究系统的振动模态,包括固有频率、振型等,用于机械系统的动力学分析。
- Sensitivity analysis(灵敏度分析):研究系统性能指标对系统参数变化的敏感程度。
- SCADA system(数据采集与监控系统):用于工业生产过程的数据采集、监控和远程控制。
- DCS (Distributed Control System)(分布式控制系统):一种分散控制、集中管理的工业控制系统,广泛应用于化工、电力等行业。
- PLC (Programmable Logic Controller)(可编程逻辑控制器):一种专门为工业环境应用而设计的数字运算操作电子系统,用于逻辑控制和顺序控制。
- Mechatronics(机电一体化):将机械技术、电子技术、控制技术等有机结合的学科,实现机械系统的智能化和自动化。
- Smart grid control(智能电网控制):对电力系统的发电、输电、配电等环节进行智能控制和优化管理。
- Internet of Things (IoT) in control(控制领域的物联网):利用物联网技术实现设备之间的互联互通和远程控制。
- Cyber - physical system (CPS) control(信息物理系统控制):融合计算、通信与物理过程的复杂系统控制,实现物理世界和信息世界的深度融合。
- Quantum control(量子控制):对量子系统的状态进行精确控制,用于量子计算、量子通信等领域。
- Swarm intelligence control(群体智能控制):借鉴生物群体的智能行为(如蚁群算法、粒子群算法等)来设计控制系统。
- Ohm’s law(欧姆定律):描述电流、电压和电阻之间关系的基本定律。
- Kirchhoff’s laws(基尔霍夫定律):包括基尔霍夫电流定律(Kirchhoff’s current law, KCL)和基尔霍夫电压定律(Kirchhoff’s voltage law, KVL)。
- Capacitance(电容):表征电容器储存电荷能力的物理量。
- Inductance(电感):衡量电感器产生感应电动势能力的物理量。
- Impedance(阻抗):交流电路中对电流阻碍作用的综合表示。
- Admittance(导纳):阻抗的倒数,反映电路导通电流的能力。
- Resonance(谐振):在交流电路中,当电路的感抗和容抗相等时出现的现象。
- DC motor(直流电机):将直流电能转换为机械能的旋转电机。
- AC motor(交流电机):使用交流电源的电机,分为同步电机(Synchronous motor)和异步电机(Asynchronous motor)。
- Brushless DC motor(无刷直流电机):去掉了传统直流电机的电刷和换向器的电机。
- Stepper motor(步进电机):将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机。
- Servomotor(伺服电机):可以精确控制速度和位置的电机,常用于高精度控制系统。
- Motor torque(电机转矩):电机输出的旋转力。
- Motor efficiency(电机效率):电机输出功率与输入功率的比值。
- Power system(电力系统):由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的整体。
- Power generation(发电):将各种能源转换为电能的过程,包括火力发电(Thermal power generation)、水力发电(Hydro - power generation)、风力发电(Wind power generation)等。
- Transmission line(输电线路):用于将电能从发电厂输送到变电站或负荷中心的线路。
- Substation(变电站):改变电压等级、汇集和分配电能的场所。
- Power transformer(电力变压器):用于改变交流电压大小的电气设备。
- Load flow analysis(潮流分析):研究电力系统中功率分布和电压分布的分析方法。
- Short - circuit analysis(短路分析):分析电力系统发生短路故障时的电流、电压等参数的变化。
- Power quality(电能质量):衡量电能是否符合用电设备要求的指标,包括电压偏差、频率偏差、谐波含量等。
- Flowmeter(流量计):测量流体流量的仪表。
- Level meter(液位计):测量容器内液体液位高度的仪表。
- Pressure gauge(压力表):测量压力的仪表。
- Temperature sensor(温度传感器):检测温度并将其转换为电信号的装置,如热电偶(Thermocouple)、热电阻(Resistance temperature detector, RTD)。
- Analog - to - digital converter (ADC)(模数转换器):将模拟信号转换为数字信号的电路。
- Digital - to - analog converter (DAC)(数模转换器):将数字信号转换为模拟信号的电路。
- Dead - time compensation(死区补偿):对系统中存在的死区特性进行补偿的方法。
- Feed - forward control(前馈控制):根据扰动信号进行控制,以提高系统的抗干扰能力。
- Model - based control(基于模型的控制):利用系统的数学模型进行控制器设计的方法。
- Predictive functional control (PFC)(预测函数控制):一种基于模型预测的控制方法。
- H - infinity control(H∞控制):一种鲁棒控制方法,用于处理系统的不确定性和干扰。
- Electromagnetic compatibility (EMC)(电磁兼容性):设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中其他设备产生不能承受的电磁干扰的能力。
- Grounding(接地):将电气设备的某些部分与大地连接,以保障人身安全和设备正常运行。
- Isolation transformer(隔离变压器):用于隔离电源和负载之间的电气连接,减少干扰和保障安全。
- Power electronics(电力电子学):研究电力电子器件及其应用的学科,包括整流器(Rectifier)、逆变器(Inverter)等。
- Accelerometer(加速度计):测量加速度的传感器,常用于测量物体的运动加速度。
- Gyroscope(陀螺仪):测量角速度的传感器,用于检测物体的旋转运动。
- Magnetometer(磁力计):测量磁场强度和方向的传感器,常用于导航和定位系统。
- Actuator(执行器):将控制信号转换为机械运动或其他物理量的装置,如电动执行器、气动执行器等。
- Solenoid valve(电磁阀):利用电磁力控制流体通断的阀门,常用于工业自动化系统中控制流体的流动。
- Pneumatic cylinder(气缸):以压缩空气为动力源,将压缩空气的能量转化为机械能的执行元件。
- Hydraulic actuator(液压执行器):利用液体压力能转换为机械能的执行器,具有较大的输出力和较高的精度。
- Filter(滤波器):对信号进行滤波处理,去除不需要的频率成分,如低通滤波器、高通滤波器等。
- FFT (Fast Fourier Transform)(快速傅里叶变换):一种高效计算离散傅里叶变换的算法,用于将信号从时域转换到频域。
- Wavelet transform(小波变换):一种时频分析方法,能同时在时域和频域对信号进行分析。
- Signal conditioning(信号调理):对传感器输出的信号进行放大、滤波、线性化等处理,以满足后续处理的要求。
- Sampling theorem(采样定理):为了能够从采样信号中无失真地恢复原始信号,采样频率必须大于等于原始信号最高频率的两倍。
- Automation software(自动化软件):用于工业自动化系统的编程、监控和管理的软件,如西门子的 WinCC、施耐德的 Unity Pro 等。
- Human - Machine Interface (HMI)(人机界面):操作人员与自动化系统进行交互的界面,通过图形化界面显示系统状态和操作信息。
- Industrial Ethernet(工业以太网):用于工业自动化领域的以太网技术,具有高可靠性、实时性和抗干扰能力。
- Fieldbus(现场总线):一种工业数据总线,用于连接现场设备(如传感器、执行器等)和控制系统,实现数据的传输和交换。
- Automated guided vehicle (AGV)(自动导引车):能够沿着预设路径自动行驶的运输车辆,常用于工厂内部的物料搬运。
- Robotic arm(机械臂):一种能够模仿人类手臂动作的自动化设备,广泛应用于工业生产、物流等领域。
- Reactive power compensation(无功功率补偿):通过安装无功补偿装置,提高电力系统的功率因数,降低无功损耗。
- Power system stability analysis(电力系统稳定性分析):研究电力系统在受到扰动后能否保持稳定运行的分析方法。
- Microgrid(微电网):由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷等组成的小型电力系统,可独立运行或与大电网并网运行。
- Power factor correction (PFC)(功率因数校正):通过技术手段提高用电设备的功率因数,减少对电网的无功功率需求。
- Fault current limiter (FCL)(故障电流限制器):在电力系统发生短路故障时,限制短路电流的大小,保护设备和系统的安全。
- 电路相关
- circuit:电路
- electric circuit:电路(强调电的方面)
- closed circuit:闭路;闭合电路
- open circuit:开路;断路
- series circuit:串联电路
- parallel circuit:并联电路
- series - parallel circuit:混联电路
- 电学物理量
- current:电流
- voltage:电压
- resistance:电阻
- capacitance:电容
- inductance:电感
- power:功率
- energy:电能;能量
- frequency:频率
- phase:相位
- 无源元件
- resistor:电阻器
- capacitor:电容器
- inductor:电感器
- potentiometer:电位器
- varistor:压敏电阻
- thermistor:热敏电阻
- 有源元件
- diode:二极管
- transistor:晶体管
- bipolar junction transistor (BJT):双极结型晶体管
- field - effect transistor (FET):场效应晶体管
- integrated circuit (IC):集成电路
- operational amplifier (op - amp):运算放大器
- 定律和定理
- Ohm’s law:欧姆定律
- Kirchhoff’s laws:基尔霍夫定律
- Kirchhoff’s current law (KCL):基尔霍夫电流定律
- Kirchhoff’s voltage law (KVL):基尔霍夫电压定律
- Thevenin’s theorem:戴维南定理
- Norton’s theorem:诺顿定理
- Superposition theorem:叠加定理
- 分析技术
- nodal analysis:节点分析法
- mesh analysis:网孔分析法
- phasor analysis:相量分析法
- frequency - domain analysis:频域分析
- time - domain analysis:时域分析
- battery:电池
- power supply:电源
- alternating current (AC) power supply:交流电源
- direct current (DC) power supply:直流电源
- voltmeter:电压表
- ammeter:电流表
- ohmmeter:欧姆表
- multimeter:万用表
- oscilloscope:示波器
- function generator:函数发生器
- 电力系统
- power system:电力系统
- generator:发电机
- transformer:变压器
- transmission line:输电线路
- distribution system:配电系统
- 波形
- sine wave:正弦波
- square wave:方波
- triangular wave:三角波
- pulse wave:脉冲波
- 接地与屏蔽
- ground:接地
- grounding wire:接地线
- shield:屏蔽
- electromagnetic interference (EMI):电磁干扰
- radio - frequency interference (RFI):射频干扰