教学楼解耦股设计

① 解耦的相关解法

选择适当的控制规律将一个多变量系统化为多个独立的单变量系统的控制问题。在解耦控制问题中，基本目标是设计一个控制装置，使构成的多变量控制系统的每个输出变量仅由一个输入变量完全控制，且不同的输出由不同的输入控制。在实现解耦以后，一个多输入多输出控制系统就解除了输入、输出变量间的交叉耦合，从而实现自治控制，即互不影响的控制。互不影响的控制方式，已经应用在发动机控制、锅炉调节等工业控制系统中。多变量系统的解耦控制问题，早在30年代末就已提出，但直到1969年才由E.G.吉尔伯特比较深入和系统地加以解决。 对于输出和输入变量个数相同的系统，如果引入适当的控制规律，使控制系统的传递函数矩阵为非奇异对角矩阵，就称系统实现了完全解耦。使多变量系统实现完全解耦的控制器，既可采用状态反馈结合输入变换的形式，也可采用输出反馈结合补偿装置的形式。给定n维多输入多输出线性定常系统（A，B，C）（见线性系统理论），将输出矩阵C表示为
C戁为C的第i个行向量，i=1,2，…，m，m为输出向量的维数。再规定一组结构指数di（i=1,2，…，m）：当C戁B=0,C戁AB=0…，C戁AB=0时，取di=n-1；否则，di取为使CiAB≠0的最小正整数N，N=0,1,2，…，n-1。利用结构指数可组成解耦性判别矩阵：
已证明，系统可用状态反馈和输入变换，即通过引入控制规律u=-Kx+Lv，实现完全解耦的充分必要条件是矩阵E为非奇异。这里，u为输入向量，x为状态向量，v为参考输入向量，K为状态反馈矩阵，L为输入变换矩阵。对于满足可解耦性条件的多变量系统，通过将它的系数矩阵A，B，C化成为解耦规范形，便可容易地求得所要求的状态反馈矩阵K和输入变换矩阵L。完全解耦控制方式的主要缺点是，它对系统参数的变动很敏感，系统参数的不准确或者在运行中的某种漂移都会破坏完全解耦。 一个多变量系统在单位阶跃函数（见过渡过程） 输入作用下能通过引入控制装置实现稳态解耦时，就称实现了静态解耦控制。对于线性定常系统（A，B，C），如果系统可用状态反馈来稳定，且系数矩阵A、B、C满足关于秩的关系式，则系统可通过引入状态反馈和输入变换来实现静态解耦。多变量系统在实现了静态解耦后，其闭环控制系统的传递函数矩阵G(s）当s=0时为非奇异对角矩阵；但当s≠0时，G(s）不是对角矩阵。对于满足解耦条件的系统，使其实现静态解耦的状态反馈矩阵K和输入变换矩阵L可按如下方式选择：首先，选择K使闭环系统矩阵（A－BK）的特征值均具有负实部。随后，选取输入变换矩阵
，式中D为非奇异对角矩阵，其各对角线上元的值可根据其他性能指标来选取。由这样选取的K和L所构成的控制系统必定是稳定的，并且它的闭环传递函数矩阵G(s）当s=0时即等于D。在对系统参数变动的敏感方面，静态解耦控制要比完全解耦控制优越，因而更适宜于工程应用。 说起软件的解耦必然需要谈论耦合度，降低耦合度即可以理解为解耦，模块间有依赖关系必然存在耦合，理论上的绝对零耦合是做不到的，但可以通过一些现有的方法将耦合度降至最低。
做事情要想事半功倍，就要高处着眼，触摸到事情的脉络。当今流行着各种眼花缭乱的软件框架，不管是struts，还是spring,hibernate，还是.net，还是各种前端UI框架，其设计的核心思想是：
尽可能减少代码耦合，如果发现代码耦合，就要采取解耦技术；
解耦方法有但不限有如下几种：
（a）采用现有设计模式实现解耦，如事件驱动模式、观察者模式、责任链模式等都可以达到解耦的目的；
（b）采用面向接口的方式编程，而不是用直接的类型引用，除非在最小内聚单元内部。但使用该方法解耦需要注意不要滥用接口。
（c）高内聚，往往会带来一定程度的低耦合度。高内聚决定了内部自行依赖，对外只提供必须的接口或消息对象，那么由此即可达成较低的耦合度。

② 多变量耦合系统解耦设计包括哪些内容

打个比方。
兄弟两个如果赚的钱都存在一张银行卡里，那么他们如果需要花钱回，都必须两人答商量好然后从卡里取钱，这叫耦合。
有一天兄弟两觉得这样太麻烦了，于是兄弟两个决定自己赚的钱存在自己单独的一张银行卡里，他们花钱都独立了，都不用跟对方商量了，这叫解耦。

③ 常用的解耦设计方法有哪几种

C)（见线性系统理论），往往使系统难于控制，C化成为解耦规范形，取=n-1。[1] [编辑本段]相关解法 选择适当的控制规律将一个多变量系统化为多个独立的单变量系统的控制问题,i=1，x为状态向量，C戁AB=0时.吉尔伯特比较深入和系统地加以解决，就称系统实现了完全解耦,2，这是上述方法的主要缺陷。这种基于精确对消的解耦方法,C戁AB=0…，使构成的多变量控制系统的每个输出变量仅由一个输入变量完全控制。解耦控制是多变量系统控制的有效手段。利用结构指数可组成解耦性判别矩阵，B，基本目标是设计一个控制装置。其一是围绕Morgan问题的一系列状态空间方法，每一个输出又只受到一个控制的作用:首先,静态解耦控制要比完全解耦控制优越，将输出矩阵C表示为 C戁为C的第i个行向量，这就构成了“耦合”系统。在解耦控制问题中。随后、B，基于特征结构配置的解耦控制和基于H_∞的解耦控制理论。给定n维多输入多输出线性定常系统(A。由于耦合关系。 在过去的几十年中,…。在对系统参数变动的敏感方面：基于Morgan问题的解耦控制，但直到1969年才由E。解耦控制是一个既古老又极富生命力的话题，N=0，其闭环控制系统的传递函数矩阵G(s)当s=0时为非奇异对角矩阵，di取为使CiAB≠0的最小正整数 N。这里，m为输出向量的维数,并且它的闭环传递函数矩阵G(s)当s=0时即等于D，其设计目标是被控对象的对角优势化而非对角化，都会导致解耦性的破坏,m；但当s≠0时，早在30年代末就已提出，不确定性是工程实际中普遍存在的棘手现象，系统可用状态反馈和输入变换、性能很差:当C戁B=0、C满足关于秩的关系式,G(s)不是对角矩阵,…,L为输入变换矩阵，式中D为非奇异对角矩阵。由这样选取的K和L所构成的控制系统必定是稳定的，即互不影响的控制，u为输入向量，通过将它的系数矩阵A，这是一种近似解耦方法。其二是以Rosenbrock为代表的现代频域法。再规定一组结构指数di（i=1，这种方法属于全解耦方法，也可采用输出反馈结合补偿装置的形式，其各对角线上元的值可根据其他性能指标来选取，B；否则、锅炉调节等工业控制系统中，C)，不断出现一些较复杂的设备或装置,使控制系统的传递函数矩阵为非奇异对角矩阵： 已证明，有两大系列的解耦方法占据了主导地位,n-1。[3] [编辑本段]工程背景 在现代化的工业生产中,选取输入变换矩阵 。在实现解耦以后,如果系统可用状态反馈来稳定，已经应用在发动机控制，一个多输入多输出控制系统就解除了输入,选择K使闭环系统矩阵(A－BK)的特征值均具有负实部。互不影响的控制方式，这些设备或装置的本身所要求的被控制参数往往较多，它对系统参数的变动很敏感，且不同的输出由不同的输入控制，使其实现静态解耦的状态反馈矩阵K和输入变换矩阵L可按如下方式选择。使多变量系统实现完全解耦的控制器，系统参数的不准确或者在运行中的某种漂移都会破坏完全解耦，因此，从而实现自治控制。对于满足可解耦性条件的多变量系统，也即系统中每一个控制回路的输入信号对所有回路的输出都会有影响，则系统可通过引入状态反馈和输入变换来实现静态解耦,K为状态反馈矩阵,如果引入适当的控制规律,…，既可采用状态反馈结合输入变换的形式。对于满足解耦条件的系统，必须设置多个控制回路对该种设备进行控制，v为参考输入向量。多变量系统在实现了静态解耦后。 完全解耦控制 对于输出和输入变量个数相同的系统。由于控制回路的增加,2。 静态解耦控制 一个多变量系统在单位阶跃函数(见过渡过程) 输入作用下能通过引入控制装置实现稳态解耦时,且系数矩阵A，往往会在它们之间造成相互影响的耦合作用,1，B，而每一个回路的输出又会受到所有输入的作用、输出变量间的交叉耦合。完全解耦控制方式的主要缺点是。对于线性定常系统(A，因而更适宜于工程应用。要想一个输入只去控制一个输出几乎不可能,便可容易地求得所要求的状态反馈矩阵K和输入变换矩阵L。 [编辑本段]主要分类 三种解耦理论分别是.G，遇到被控对象的任何一点摄动，实现完全解耦的充分必要条件是矩阵E为非奇异，即通过引入控制规律u=-Kx+Lv,m），从而可以在很大程度上避免全解耦方法的缺陷。多变量系统的解耦控制问题,2，使每一个输入只控制相应的一个输出基本解释 所谓解耦控制系统，就称实现了静态解耦控制，就是采用某种结构，寻找合适的控制规律来消除系统种各控制回路之间的相互耦合关系

④ 《c#程序设计》中的“解耦”是什么意思

就是程序的各个部分之间不必互相依赖，可以独立开发、编译、测试。这样有利于程序的多人合作开发、扩展重用、修改维护等

⑤ 如何学习线性解耦

、耦合是指两个或两个以上的体系或两种运动形式间通过相互作用而彼此影响以至联合起来的现象。 解耦就是用数学方法将两种运动分离开来处理问题，常用解耦方法就是忽略或简化对所研究问题影响较小的一种运动，只分析主要的运动。
2、常用的解耦方法：
完全解耦控制：对于输出和输入变量个数相同的系统，如果引入适当的控制规律，使控制系统的传递函数矩阵为非奇异对角矩阵，就称系统实现了完全解耦。
静态解耦控制：一个多变量系统在单位阶跃函数（见过渡过程） 输入作用下能通过引入控制装置实现稳态解耦时，就称实现了静态解耦控制。
软件解耦：说起软件的解耦必然需要谈论耦合度，降低耦合度即可以理解为解耦，模块间有依赖关系必然存在耦合，理论上的绝对零耦合是做不到的，但可以通过一些现有的方法将耦合度降至最低。

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(5)教学楼解耦股设计扩展阅读：
三种解耦理论分别是：基于Morgan问题的解耦控制，基于特征结构配置的解耦控制和基于H_∞的解耦控制理论。
在过去的几十年中，有两大系列的解耦方法占据了主导地位。
其一是围绕Morgan问题的一系列状态空间方法，这种方法属于全解耦方法。这种基于精确对消的解耦方法，遇到被控对象的任何一点摄动，都会导致解耦性的破坏，这是上述方法的主要缺陷。
其二是以Rosenbrock为代表的现代频域法，其设计目标是被控对象的对角优势化而非对角化，从而可以在很大程度上避免全解耦方法的缺陷，这是一种近似解耦方法。通过这些方法，我们能解决好多的问题。这也是被人们很认可的。

⑥ "静态解耦"和"动态解耦"分别指什么

静态解耦就是系统各变量在稳态条件下进行解耦，动态解耦是系统进入动态后的解耦。静态解耦比较理想化，可以通过相对放大系数、不变性原理和对角线法实现解耦，动态解耦意味着耦合程度是时变的，有些情况下可以近似静态解耦来完成，有的情况不行。具体可以学习文献《自适应动态解耦的设计》

⑦ 解耦控制系统测试实验 分析如果在换热器上设计解耦实验,如何设计。

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⑧ 如何实现控制解耦，怎么进行电路设计和参数配置

解耦就是用数学方法将两种运动分离开来处理问题逆变器中一个控制参数或信号可能会被不同控制系统调用解耦使多耦合系统某个参数独立出来易于控制

⑨ 自动控制的解耦设计

但是解耦设计是个什么概念？解耦设计实际上要求输入输出之间的关系，我1控制1，2控制2，用我们的术语来说这是响应特性，并不表示我的反馈系统有些什么特点，有些什么要求。但是，我看到国内有些杂志，有人对这个观点还不太同意，大家可能以后会接触到。你用的时候要跟下面的一个实际物理系统是连接，实际物理系统跟你数学模型总有点不一样。假如我只允许你只能在我这样的数学方程式下，系统是好的，那你没用的，你做出来系统不能用。我们的设计要允许这两个有差别，这个允许差别就叫有鲁棒性，所以鲁棒性不是我们一般数学上的问题。就是实际上提出来的问题，就是解决你这个设计到底能不能用的问题。所谓我有鲁棒性，就是你的设计允许有这个差别，允许有不确定性，你在纸面上设计的系统做成控制器以后，到实际上用，照样有这个性能，这才叫你的设计具有鲁棒性。所以这个鲁棒性的概念就是80年代提出来的，逐渐形成了我们现在说的现代后控制理论。一个经典控制理论，现代控制理论，后边现代后控制理论，这个里边研究对象不一样，一个传递函数，一个状态空间模型。研究内容呢，我们讲现在我们谈的是奇异值、鲁棒稳定性的问题，在前面的经典的控制理论里边，是讲带宽、讲裕度，现代控制理论里边是特征值、方差和范数，这些是在LQG，都是属于现代控制理论的范畴，用的实际计算工具呢，就伯德（Bode）图、奈奎斯特图、尼可尔斯图。
他在那本1947年麻省理工学院出的教材里边，提出来介绍这个尼可尔斯图，这个尼可尔斯图从40年代到现在，也是有50年了。尼可尔斯50年前提出来的PID整定表，提出来设计用的尼可尔斯图。50年后的今天还在用，还在用它来做设计，可见到他这个人的水平。为了纪念这个尼可尔斯，从1996年开始，世界自动控制联合会，就是IFAC（国际自动控制联合会），专门设立了一个尼可尔斯奖，专门奖给设计上做出贡献的人。1996年给过一个奖，1999年给过奖。每三年IFAC开会的时候评审一次，就知道这个尼可尔斯这个作用了。所以大家再要有机会的话，能看到他最早的这本书实际上是经典著作。
现代控制理论用黎卡提方程。我们现在用的，现代后控制理论里用的是线性矩阵不等式，线性矩阵不等式的解法都是用MATLAB的软件来解的，所以整个计算工具，就是我们考虑的对象、研究内容等等都出现了变化。所以有人把它叫做现代后控制理论，我们今天主要把这个过程，怎么从个别的技术最后形成一门学科？这个学科分成几个阶段？给大家介绍了一下。
这个就是我主要介绍的一些内容，我这里要说的就是这里边包括一些年份，有些事实。譬如说他做了梦，这个都是有据可查的，不是我瞎说的。但是这里边对人的评论，一些观点可能就是我的，所以假如有说错的希望大家批评指正。我主要介绍的内容就这些，谢谢大家。
提问：听了您刚才的介绍，我有几个地方想向您请问一下，请问王教授，您刚才介绍的是自动控制发展的历程，那么就您个人的意见和看法，那么咱们自动控制的未来的发展方向，有可能是哪个方向？就培养我们这些学生而言，我们怎么样提高自己自身素质来向这个方向来靠拢。
答：自动控制我比较是有这么一个观点：你不能光从搞控制的人来说，我能想出一些方向，我就指给你往前走，我能解决你好多问题。我举例子来说，瓦特的离心调速器，这个控制系统是先有调速器，先有调节系统，为了提高精度，把这个球做大，做大了以后，系统不稳定了，出了问题去解决它。就是说首先是技术推进它的，这是一个大方向，大家可能现在学理论，就是一些新的理论里边，可能是最优控制吧，Pontryagin，中文叫庞特里亚金，庞特里亚金（Pontryagin）的那个极大值原理，到底怎么产生的，我倒想说说这个过程，所以就可能知道，我搞控制的人怎么搞。
庞特里亚金（Pontryagin）的那个
极大值原理，首先在1953年，前苏联开了一个自动控制会议，当时是一些搞工程技术的人员，提出最优控制，就是我们现在说的Bang-Bang（开关）控制。这个是有名的人，是费尔德鲍曼(A.A.Feldbaum)他提出的。庞特里亚金（Pontryagin）是数学家，他在控制会议上听出点门道来了，他是数学所的，完了开完会以后，他把费尔德鲍曼请到他们数学所做讲座，讲他的最优控制。讲座完了以后，1956年庞特里亚金（Pontryagin）的那个极大值原理就出来了。我就说他数学家先能把问题抽象出来，也跟刚才瓦特的离心调速器一样，受到当时很多技术的影响，受到好多的一些知识的积累，各方面的知识积累，受到启发，才出来那个极大值原理。