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原创 LDO芯片手册解读
在现代电子设计中,低压差线性稳压器(LDO)因其高效、低噪声和简单易用的特性,广泛应用于各种电源管理场景。本文将以MD7612系列的MD7612A33PA1为例,详细解读LDO的关键参数、功能和应用。
2025-03-11 19:52:14
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原创 【数据驱动预测控制3】数据驱动预测控制算法及仿真
在上一篇文章中,我们深入探讨了Willems基本引理,这一理论为理解和优化动态系统提供了强有力的工具。现在我们将这一理论应用到模型预测控制(MPC)中,探索其在实际控制系统中的潜力。但在深入讨论之前,让我们先回顾一下传统的模型预测控制。
2024-12-26 11:42:39
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原创 【数据驱动预测控制2】Willems基本引理
本篇文章我们来介绍一个数据驱动算法中的一个重要引理——Willems基本引理。Willems基本引理大概思想为对于一个线性时不变(LTI)系统,其输入输出关系可以通过系统的状态空间模型来描述。而如果我们有足够的输入输出数据,我们可以利用这些数据来构建系统模。xk1AxkBukykCxkDuk(1)xk1AxkBukykCxkDuk1其中xk∈Rnxxk∈Rnx为系统的状态变量,yk∈Rny。
2024-09-30 16:39:50
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原创 【数据驱动预测控制1】数据驱动预测控制的概念
模型预测控制(MPC)已成为许多应用领域的先进控制方法,但也有一定的局限性,对被控对象的模型要求较高。而数据驱动预测控制(DDPC)可以有效的解决这一点。
2024-07-25 16:16:08
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原创 【MATLAB】timeseries对象的相关操作
一旦有了timeseries对象,可以轻松地访问其数据和时间戳。创建一个timeseries对象。这通常涉及提供数据和时间戳。使用plot函数可以直接绘制timeseries对象。可以修改timeseries对象的数据或时间戳。
2024-04-15 21:08:07
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原创 【预测控制2】预测控制基本原理
控制作用中引入预测思想,在经典控制中就已存在,众所周知的比例积分微分(PID)控制,比例控制只根据当前偏差来调节,积分将历史偏差累计实现控制,而微分则根据系统变化的趋势进行控制,这也是最简单的预测思想。为有限时域,每一采样时刻,对指标的优化只涉及从该时刻至未来的有限时间段,而到下一采样时刻,这一优化时段同时向前推移。在通过优化确定了一系列未来的控制作用后,为防止模型失配或环境干扰引起输出的偏离,预测控制通常不是将整个时域的控制作用全部实施,而是只实现本时刻(即一步)控制作用。
2024-01-05 21:49:01
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原创 【预测控制1】模型预测控制概论
一般所谓预测控制包括来自工业控制、自适应控制及内模控制(Morari 1982,Internal Model Control)等多方面研究成果,统称为模型预测控制(Model-Based Predictive Control,简称为MBPC),或基于模型的控制;为解决理论与应用之间的脱节,控制理论的研究从不同的角度有不同的思路,提出不同的理论和方法,比如基于输入输出数据的系统辨识或参数估计;预测控制也有性能指标优化,但不是离线一次完成,不是全局优化,而是在有限时域内进行优化,不断进行,滚动实施。
2024-01-05 20:28:42
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原创 【预测控制4】基于状态空间模型的预测控制
首先考虑SISO线性系统xk1AxkbukykcTxk(1-1)xk1AxkbukykcTxk1-1状态变量xk∈Rnxk∈Rn实时可测,ykuky(k)、u(k)ykuk分别为系统的输入输出。设从kkk时刻起系统输入发生MMM步变化,而后保持不变,则由模型(1-1),可以预测输出在ukuk1ukM−1ukuk1...ukM−1。
2024-01-03 15:11:03
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原创 内模控制(IMC)结构及特性
内模控制(Internal Model Control,IMC)是一种用于控制系统中的模型,基于模型预测和误差补偿的原理。其核心思想是在控制系统中加入一个内部模型,通过与实际系统输出进行比较,并根据差异进行补偿控制,从而实现对系统的精确控制。IMC可以应用到多种领域,同时也为分析一些其他控制算法的性质提供了结构框架。
2023-11-19 15:32:41
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原创 【MATLAB】状态反馈极点配置
判断(A,b)能控性。若完全能控,进入下一步;若完全不能控,则不能进行所有极点配置。给定一个n维单输入连续时间线性时不变受控系统。给定单输入3维连续时间线性时不变受控系统为。,求满足极点配置要求的状态反馈矩阵。和上一个程序运行的结果相同。和一组任意的期望闭环特征值。计算能控规范形变换矩阵。计算有期望闭环特征值。
2023-10-28 16:55:38
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原创 【预测控制3】动态矩阵控制(DMC)及Matlab仿真
动态矩阵控制(Dynamic Matrix Control,DMC)起源于20世纪70年代,是一种基于数学模型的先进控制算法,在化工、电力、冶金、制药等领域得到了广泛的应用。传统控制算法主要是基于PID控制器,但对于复杂的动态过程,PID控制器并不能提供良好的控制效果。相比之下,DMC控制算法的控制性能更好,可以适应更为复杂的过程控制。 DMC是一种基于阶跃响应的预测控制算法,因而适用于渐进稳定的线性系统。对于弱非线性对象,可以先对其线性化,再采用DMC
2023-10-27 08:39:24
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原创 【MATLAB】滞后校正装置的设计
滞后校正的实质是利用滞后网络幅值衰减特性,将系统的中频段压低,使校正后系统的截止频率减小,挖掘系统自身的相角储备来满足校正后系统的相角裕度要求
2023-10-17 10:39:17
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原创 【MATLAB】特殊矩阵的建立
线性代数问题是科学技术中最常见的问题,矩阵在工程数学中应用得非常广泛,因此学会创建出自己想要的矩阵是非常重要的,本文讲解利用MATLAB创建常用的矩阵。函数使用说明创建一个n*m的零矩阵创建一个n*m的幺矩阵A=eye(n)创建一个n*n的单位矩阵c向量为H矩阵的第一列元素取值,r向量为H矩阵的最后一行元素取值A=diag(v)生成主对角线元素为向量v的对角矩阵Av=diag(A)返回矩阵A的主对角线上的元素生成第k条对角线为v的矩阵提取矩阵A的第k条对角线,返回向量v。
2023-10-15 12:22:09
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原创 【系统辨识】随机系统的数学模型
数学模型有确定性和随机性之分,模型中变量受到随机干扰的系统称为随机系统,反之为确定系统。本文会介绍随机系统的各个数学模型。
2023-10-13 22:46:36
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原创 【系统辨识】递推最小二乘法的推导及matlab仿真
递推最小二乘算法(RLS)是一种用于在线计算线性回归的方法。该算法可以在不需要保存所有数据的情况下,使用最小二乘法递推地计算线性回归系数。具体地说,该算法在每次接收一个新的样本时,会根据已经处理过的样本和相应的预测值,递推地更新线性回归系数。这样,就可以利用新的样本来更新模型,而不需要重新计算所有样本。递推最小二乘算法的优点是可以在不需要保存全部数据的情况下,快速计算出线性回归系数。因此,它在处理大量数据时很有用。
2023-10-13 12:41:54
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翻译 控制领域前沿技术和面临的挑战(2023)
控制系统领域应用特定的原理和方法来控制动态系统,使其产生期望的结果。随着世界逐渐变为数字生活方式,这一领域的范围正在逐渐扩大。通过不同程度的分析来丰富信息,为决策提供信息,这些信息正在从工程领域扩展到金融服务、社会经济分析、娱乐和体育以及政治和社会科学领域。各部门都力求提高自动化水平,并将其引入新的领域。所有这些进步和转变促使研究焦点转向控制系统如何应对重大的社会规模挑战。这就是《面对社会规模挑战的控制:2030年路线图》的重点。
2023-10-11 15:44:44
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原创 【系统辨识】最小二乘估计
本文由最小二乘原理引入到最小二乘估计。最小二乘法是一种常用的数学方法,用于解决数据拟合问题。在数据拟合问题中,我们需要找到一条曲线或者一个平面来拟合给定的数据。最小二乘法的主要思想是寻找一个拟合函数,使得该函数与所有观测值之间的差的平方和最小。最小二乘法的背景可以追溯到18世纪欧洲的天文学家和数学家吕格朗日,他首次利用最小二乘法求解天体轨迹问题。此后,最小二乘法被广泛应用于数据拟合、统计分析、信号处理、图像处理等领域,并成为现代数学和应用数学中不可或缺的工具。
2023-10-09 16:24:58
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原创 【系统辨识】最小二乘辨识模型的建立
描述的辨识模型示意图如上图所示,它把输出表示为参数的线性组合形式,是辨识问题的一个基本表达形式,称为最小二乘格式。因为这个最小二乘格式辨识模型的参数向量易于用最小二乘方法辨识。本文主要说明如何把系统模型化为最小二乘格式。
2023-10-07 15:40:11
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原创 【MATLAB】能控标准型的转化
详细介绍了化系统为能控标准型的步骤,以及对在matlab中会用到的函数进行了详细说明,并给出了一个化系统为能控标准型的例题和完整代码
2023-07-20 19:35:48
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原创 【MATLAB】超前校正装置的设计
串联超前校正的实质是将超前网络的最大超前角补在校正后系统开环频率特性的截止频率处,提高校正后系统的相角裕度和截止频率,从而改善系统的动态性能。本篇文章将一一说明如何用matlab设计超前校正装置。
2023-07-19 17:51:18
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原创 【MATLAB】根轨迹的绘制及rltool工具的使用
MATLAB绘制根轨迹可以通过rlocus函数和rltool工具绘制,MATLAB的rltool工具是一个图形化的工具,能够显示出系统的根轨迹以及系统的响应,同时也能够绘制系统的Bode图、奈奎斯特图和Nichols图等。rltool工具提供了一个非常直观的界面,帮助用户设计、分析和仿真控制系统,使得控制器的设计变得更加简单和高效。
2023-07-18 16:19:54
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原创 利用MATLAB求状态方程的阶跃响应
在MATLAB中,为了求状态方程的阶跃响应,可以先用ss命令来建立状态空间模型,然后利用step命令得到系统的阶跃响应。
2023-07-15 13:43:19
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