A. 解耦率的高低代表什麼意思
編輯本段簡介
數學中解耦是指使含有多個變數的數學方程變成能夠用單個變數表示的方程組,即變數不再同時共同直接影響一個方程的結果,從而簡化分析計算。通過適當的控制量的選取,坐標變換等手段將一個多變數系統化為多個獨立的單變數系統的數學模型,即解除各個變數之間的耦合。最常見的有發電機控制,鍋爐調節等系統。軟體開發中的耦合偏向於兩者或多者的彼此影響,解耦就是要解除這種影響,增強各自的獨立存在能力,可以無限降低存在的耦合度,但不能根除,否則就失去了彼此的關聯,失去了存在意義。
工程背景
在現代化的工業生產中,不斷出現一些較復雜的設備或裝置,這些設備或裝置的本身所要求的被控制參數往往較多,因此,必須設置多個控制迴路對該種設備進行控制。由於控制迴路的增加,往往會在它們之間造成相互影響的耦合作用,也即系統中每一個控制迴路的輸入信號對所有迴路的輸出都會有影響,而每一個迴路的輸出又會受到所有輸入的作用。要想一個輸入只去控制一個輸出幾乎不可能,這就構成了「耦合」系統。由於耦合關系,往往使系統難於控制、性能很差。
主要分類
三種解耦理論分別是:基於Morgan問題的解耦控制,基於特徵結構配置的解耦控制和基於H_∞的解耦控制理論。 在過去的幾十年中,有兩大系列的解耦方法佔據了主導地位。其一是圍繞Morgan問題的一系列狀態空間方法,這種方法屬於全解耦方法。這種基於精確對消的解耦方法,遇到被控對象的任何一點攝動,都會導致解耦性的破壞,這是上述方法的主要缺陷。其二是以Rosenbrock為代表的現代頻域法,其設計目標是被控對象的對角優勢化而非對角化,從而可以在很大程度上避免全解耦方法的缺陷,這是一種近似解耦方法。
編輯本段相關解法
選擇適當的控制規律將一個多變數系統化為多個獨立的單變數系統的控制問題。在解耦控制問題中,基本目標是設計一個控制裝置,使構成的多變數控制系統的每個輸出變數僅由一個輸入變數完全控制,且不同的輸出由不同的輸入控制。在實現解耦以後,一個多輸入多輸出控制系統就解除了輸入、輸出變數間的交叉耦合,從而實現自治控制,即互不影響的控制。互不影響的控制方式,已經應用在發動機控制、鍋爐調節等工業控制系統中。多變數系統的解耦控制問題,早在30年代末就已提出,但直到1969年才由E.G.吉爾伯特比較深入和系統地加以解決。
完全解耦控制
對於輸出和輸入變數個數相同的系統,如果引入適當的控制規律,使控制系統的傳遞函數矩陣為非奇異對角矩陣,就稱系統實現了完全解耦。使多變數系統實現完全解耦的控制器,既可採用狀態反饋結合輸入變換的形式,也可採用輸出反饋結合補償裝置的形式。給定n維多輸入多輸出線性定常系統(A,B,C)(見線性系統理論),將輸出矩陣C表示為 C戁為C的第i個行向量,i=1,2,…,m,m為輸出向量的維數。再規定一組結構指數di(i=1,2,…,m):當C戁B=0,C戁AB=0…,C戁AB=0時,取di=n-1;否則,di取為使CiAB≠0的最小正整數N,N=0,1,2,…,n-1。利用結構指數可組成解耦性判別矩陣: 已證明,系統可用狀態反饋和輸入變換,即通過引入控制規律u=-Kx+Lv,實現完全解耦的充分必要條件是矩陣E為非奇異。這里,u為輸入向量,x為狀態向量,v為參考輸入向量,K為狀態反饋矩陣,L為輸入變換矩陣。對於滿足可解耦性條件的多變數系統,通過將它的系數矩陣A,B,C化成為解耦規范形,便可容易地求得所要求的狀態反饋矩陣K和輸入變換矩陣L。完全解耦控制方式的主要缺點是,它對系統參數的變動很敏感,系統參數的不準確或者在運行中的某種漂移都會破壞完全解耦。
靜態解耦控制
一個多變數系統在單位階躍函數(見過渡過程) 輸入作用下能通過引入控制裝置實現穩態解耦時,就稱實現了靜態解耦控制。對於線性定常系統(A,B,C),如果系統可用狀態反饋來穩定,且系數矩陣A、B、C滿足關於秩的關系式,則系統可通過引入狀態反饋和輸入變換來實現靜態解耦。多變數系統在實現了靜態解耦後,其閉環控制系統的傳遞函數矩陣G(s)當s=0時為非奇異對角矩陣;但當s≠0時,G(s)不是對角矩陣。對於滿足解耦條件的系統,使其實現靜態解耦的狀態反饋矩陣K和輸入變換矩陣L可按如下方式選擇:首先,選擇K使閉環系統矩陣(A-BK)的特徵值均具有負實部。隨後,選取輸入變換矩陣 ,式中D為非奇異對角矩陣,其各對角線上元的值可根據其他性能指標來選取。由這樣選取的K和L所構成的控制系統必定是穩定的,並且它的閉環傳遞函數矩陣G(s)當s=0時即等於D。在對系統參數變動的敏感方面,靜態解耦控制要比完全解耦控制優越,因而更適宜於工程應用。
軟體解耦
做事情要想事半功倍,就要高處著眼,觸摸到事情的脈絡。當今流行著各種眼花繚亂的軟體框架,不管是struts,還是spring,hibernate,還是.net,還是各種前端UI框架,其設計的核心思想是: 1、盡可能減少代碼耦合,如果發現代碼耦合,就要採取解耦技術; 2、各種解耦技術的核心是: (a)使用外部的配置文件,將各種框架內部的組件進行文本型的配置; (b)用戶通過組件的名字和參數map使用組件,達到腳本性而非代碼性的直接使用。 這與設計一個應用伺服器的架構完全相同。只不過spring使用xml類型的配置文件,並且使用Ioc技術,而我使用服務資料庫化,用資料庫來管理服務。我不支持類,它們支持類。 java比C++功能強大的地方就在於其強大易用的反射機制,對C來說,開發一套反射機制的難度還是很大的,需要修改編譯器。 各種高層軟體設計的核心其實就是如何解耦和增強可擴展性,可擴展性的核心是插件技術,而插件技術也與解耦的方案有關。 配置這個術語的誕生,就是解耦技術帶來的,因為要解耦,所以需要進行配置。
B. 解耦控制系統有哪些典型的解耦方案,各方案有何特點
基本解釋 所謂解耦控制系統,就是採用某種結構,尋找合適的控制規律來消除系統種各控制迴路之間的相互耦合關系,使每一個輸入只控制相應的一個輸出,每一個輸出又只受到一個控制的作用。 解耦控制是一個既古老又極富生命力的話題,不確定性是工程實際中普遍存在的棘手現象。解耦控制是多變數系統控制的有效手段。[3] [編輯本段]工程背景 在現代化的工業生產中,不斷出現一些較復雜的設備或裝置,這些設備或裝置的本身所要求的被控制參數往往較多,因此,必須設置多個控制迴路對該種設備進行控制。由於控制迴路的增加,往往會在它們之間造成相互影響的耦合作用,也即系統中每一個控制迴路的輸入信號對所有迴路的輸出都會有影響,而每一個迴路的輸出又會受到所有輸入的作用。要想一個輸入只去控制一個輸出幾乎不可能,這就構成了「耦合」系統。由於耦合關系,往往使系統難於控制、性能很差。 [編輯本段]主要分類 三種解耦理論分別是:基於Morgan問題的解耦控制,基於特徵結構配置的解耦控制和基於H_∞的解耦控制理論。 在過去的幾十年中,有兩大系列的解耦方法佔據了主導地位。其一是圍繞Morgan問題的一系列狀態空間方法,這種方法屬於全解耦方法。這種基於精確對消的解耦方法,遇到被控對象的任何一點攝動,都會導致解耦性的破壞,這是上述方法的主要缺陷。其二是以Rosenbrock為代表的現代頻域法,其設計目標是被控對象的對角優勢化而非對角化,從而可以在很大程度上避免全解耦方法的缺陷,這是一種近似解耦方法。[1] [編輯本段]相關解法 選擇適當的控制規律將一個多變數系統化為多個獨立的單變數系統的控制問題。在解耦控制問題中,基本目標是設計一個控制裝置,使構成的多變數控制系統的每個輸出變數僅由一個輸入變數完全控制,且不同的輸出由不同的輸入控制。在實現解耦以後,一個多輸入多輸出控制系統就解除了輸入、輸出變數間的交叉耦合,從而實現自治控制,即互不影響的控制。互不影響的控制方式,已經應用在發動機控制、鍋爐調節等工業控制系統中。多變數系統的解耦控制問題,早在30年代末就已提出,但直到1969年才由E.G.吉爾伯特比較深入和系統地加以解決。 完全解耦控制 對於輸出和輸入變數個數相同的系統,如果引入適當的控制規律,使控制系統的傳遞函數矩陣為非奇異對角矩陣,就稱系統實現了完全解耦。使多變數系統實現完全解耦的控制器,既可採用狀態反饋結合輸入變換的形式,也可採用輸出反饋結合補償裝置的形式。給定n維多輸入多輸出線性定常系統(A,B,C)(見線性系統理論),將輸出矩陣C表示為 C戁為C的第i個行向量,i=1,2,…,m,m為輸出向量的維數。再規定一組結構指數di(i=1,2,…,m):當C戁B=0,C戁AB=0…,C戁AB=0時,取di=n-1;否則,di取為使CiAB≠0的最小正整數 N,N=0,1,2,…,n-1。利用結構指數可組成解耦性判別矩陣: 已證明,系統可用狀態反饋和輸入變換,即通過引入控制規律u=-Kx+Lv,實現完全解耦的充分必要條件是矩陣E為非奇異。這里,u為輸入向量,x為狀態向量,v為參考輸入向量,K為狀態反饋矩陣,L為輸入變換矩陣。對於滿足可解耦性條件的多變數系統,通過將它的系數矩陣A,B,C化成為解耦規范形,便可容易地求得所要求的狀態反饋矩陣K和輸入變換矩陣L。完全解耦控制方式的主要缺點是,它對系統參數的變動很敏感,系統參數的不準確或者在運行中的某種漂移都會破壞完全解耦。 靜態解耦控制 一個多變數系統在單位階躍函數(見過渡過程) 輸入作用下能通過引入控制裝置實現穩態解耦時,就稱實現了靜態解耦控制。對於線性定常系統(A,B,C),如果系統可用狀態反饋來穩定,且系數矩陣A、B、C滿足關於秩的關系式,則系統可通過引入狀態反饋和輸入變換來實現靜態解耦。多變數系統在實現了靜態解耦後,其閉環控制系統的傳遞函數矩陣G(s)當s=0時為非奇異對角矩陣;但當s≠0時,G(s)不是對角矩陣。對於滿足解耦條件的系統,使其實現靜態解耦的狀態反饋矩陣K和輸入變換矩陣L可按如下方式選擇:首先,選擇K使閉環系統矩陣(A-BK)的特徵值均具有負實部。隨後,選取輸入變換矩陣 ,式中D為非奇異對角矩陣,其各對角線上元的值可根據其他性能指標來選取。由這樣選取的K和L所構成的控制系統必定是穩定的,並且它的閉環傳遞函數矩陣G(s)當s=0時即等於D。在對系統參數變動的敏感方面,靜態解耦控制要比完全解耦控制優越,因而更適宜於工程應用。
C. 解耦的意義何在
解耦
[詞典] [化] decoupling;
[例句]實現了對具有任意延時結構的多變數系統的版解耦控制權。
It realizes self-tuning decoupling control for multivariable systems with arbitary delay time structure.
D. 解耦電容是什麼
解耦電容又叫去耦電容。從電路來說,總是可以區分為驅動的源和被驅版動的負載權。如果負載電容比較大,驅動電路要把電容充電、放電,才能完成信號的跳變,在上升沿比較陡峭的時候,電流比較大,這樣驅動的電流就會吸收很大的電源電流,由於電路中的電感,電阻(特別是晶元管腳上的電感,會產生反彈),這種電流相對於正常情況來說實際上就是一種雜訊,會影響前級的正常工作。這就是耦合。去藕電容就是起到一個電池的作用,滿足驅動電路電流的變化,避免相互間的耦合干擾。將旁路電容和去藕電容結合起來將更容易理解。旁路電容實際也是去藕合的,只是旁路電容一般是指高頻旁路,也就是給高頻的開關雜訊提高一條低阻抗泄防途徑。高頻旁路電容一般比較小,根據諧振頻率一般是0.1u,0.01u等,而去耦合電容一般比較大,是10uF或者更大,依據電路中分布參數,以及驅動電流的變化大小來確定。
總的來說旁路是把輸入信號中的干擾作為濾除對象,而去耦是把輸出信號的干擾作為濾除對象,防止干擾信號返回電源。這應該是他們的本質區別。
要了解以上知識首先要十分透徹的理解電容的充放電,隔直通交原理
E. 程序設計中,為什麼要解耦
此文轉載的。覺得非常精闢。希望對正在學面向對像設計的你有所幫助,總的說來。有這么多設計模式,要用面向對像。都是為了解耦。力在降低各模塊的依賴,提高重用。>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> 在程序設計過程中,最頭痛的不是邏輯的編寫過程,更不是演算法的設計,最頭痛的是如何設計出一個容易維護,擴展性好的東西。而耦合問題是最令人煩躁的,它的存在很多人發現不了,所以往往無從入手,真是有苦自己知了,呵呵。以下是我的經驗之談。我通過例子來體現耦合問題的影響。第一個例子: 在開發游戲的時候,有很多實體類,通常屬於一條相同的生產線,如地形:土地,石塊,草地,雪地,沼澤,等,具有相同特徵而功能不同的對象,新手們,一般是在程序的某個地方,默默地new出這些應用到的對象,恩,一個,兩個,三個,慢慢你會發現程序中不斷出現新對象,如果存在10對象實體,而對象的提供了5個介面函數,也就是,讀寫操作,在程序中出現了幾十次,這時,我不要這個對象了,換成其他了,那你是不是要改幾十處地方?恩,問題就是這里了,沒有一個抽象層面,必然會導致維護困難,當對象擴大化到100個,這是一個維護噩夢,當然,單單一個抽象層面是無法解決new實體對象的事實的,這個是令人頭痛的問題,管理對象的生產是一個很重要的模塊,這里對於某些高級語言,如C++,唯一比較好緩解的是工廠模式中的工廠方法,我比較喜歡用這個模式去管理對象,簡單工廠就不要學了,沒什麼實際意義,而我可以很明確告訴你,第一個帶你入門,第一個讓你打開眼界的模式絕對是工廠方法模式,如果真想學學模式,請先研究工廠方法,其使用的意義在於把對象的生成延遲到子類,而統一使用介面去管理對象的初始化,把變化點分離出調用端,這里我只能告訴你為什麼要用設計模式,什麼情況下要用,理不理解就靠你自己的實際經驗和悟性了,本人悟性不高,當時在學習設計模式的時候,看了很多次依然沒有領悟到工廠模式的奧妙,直至代碼量和項目經驗不斷地增加才頓悟出過中道理,確實是很難用文字來表達,不過以上的例子足夠證明它的意義,根源都是為了解耦。第二個例子: 由於我一直都在開發游戲,所以所舉得例子不免都和游戲有關,這個例子,如果你寫過一個完整的游戲,必然有所了解,游戲總會有界面,而其中比較典型的界面是,菜單界面,菜單里有按鈕,對吧?恩,這個問題,我當時設計就考慮,菜單類和按鈕類究竟是分開還是合在一起?想來想去,由於當時設計觀念沒到家,最後把它們合在一起了,這種做法絕對是不好的,為什麼呢?我們不要從概念上入手解釋,通俗的講法就是,菜單和按鈕的對應關系是一對多,對吧?沒有一種固定的關系,有可能1對2,1對3,1對10等等,所以把它們寫在一起,是很僵化的,就單憑這種證明就可以發現,它們要分開,而它們最後的表現是合在一起,通過組合的方式,把按鈕的抽象層面注入到菜單裡面,就可以動態地生成完整的菜單,所謂的組合方式,不就是,菜單裡面有一個存放按鈕引用的集合,希望你明白我所說的,具體我就不解釋了。 結語:我認為這里是全篇文章最重要的,比任何所謂的分層理論都重要,因為它更通俗,更實際,很多人,並不是面向對象學得不好,但總覺得差什麼,我也經歷過,面向對象,封裝,多態,繼承,學過的人都知道,都認為自己了解了,其實不然,很多很奇妙的因素,讓你誤解了,大部分的人認為封裝很簡單,其實大錯特錯了,封裝是最奇妙的,也是最難用好的。只要你記住以下原則,必然能很好地用好封裝,成員盡量使用protected和private,不要去使用public.盡量不要提供給外部對成員屬性getter的介面,意思就是不要暴露成員,為什麼要這樣呢?很簡單,暴露成員屬性必然會導致自身業務的外泄,業務外泄,會導致,類之間的無謂耦合,如A類有成員a,而程序需要對a數據改變,而你提供一個B類可以訪問a成員的getter介面,B類在其自身對a修改,看上去沒什麼,實際上,就是類耦合,對a的修改是類A的職務,由於習慣的提供getter,導致了,在寫類B的時候錯誤地添加了修改業務,使類A內聚能力降低,程序逐步龐大必然會越發明顯,真所謂牽一發動全身,小程序確實是很難看出問題所在。就寫那麼多,本人愚見,希望對你有幫助。
F. 線粒體解耦連是什麼意思,有什麼作用
線立體是植物細胞中地一個細胞
G. 解耦的相關解法
選擇適當的控制規律將一個多變數系統化為多個獨立的單變數系統的控制問題。在解耦控制問題中,基本目標是設計一個控制裝置,使構成的多變數控制系統的每個輸出變數僅由一個輸入變數完全控制,且不同的輸出由不同的輸入控制。在實現解耦以後,一個多輸入多輸出控制系統就解除了輸入、輸出變數間的交叉耦合,從而實現自治控制,即互不影響的控制。互不影響的控制方式,已經應用在發動機控制、鍋爐調節等工業控制系統中。多變數系統的解耦控制問題,早在30年代末就已提出,但直到1969年才由E.G.吉爾伯特比較深入和系統地加以解決。 對於輸出和輸入變數個數相同的系統,如果引入適當的控制規律,使控制系統的傳遞函數矩陣為非奇異對角矩陣,就稱系統實現了完全解耦。使多變數系統實現完全解耦的控制器,既可採用狀態反饋結合輸入變換的形式,也可採用輸出反饋結合補償裝置的形式。給定n維多輸入多輸出線性定常系統(A,B,C)(見線性系統理論),將輸出矩陣C表示為
C戁為C的第i個行向量,i=1,2,…,m,m為輸出向量的維數。再規定一組結構指數di(i=1,2,…,m):當C戁B=0,C戁AB=0…,C戁AB=0時,取di=n-1;否則,di取為使CiAB≠0的最小正整數N,N=0,1,2,…,n-1。利用結構指數可組成解耦性判別矩陣:
已證明,系統可用狀態反饋和輸入變換,即通過引入控制規律u=-Kx+Lv,實現完全解耦的充分必要條件是矩陣E為非奇異。這里,u為輸入向量,x為狀態向量,v為參考輸入向量,K為狀態反饋矩陣,L為輸入變換矩陣。對於滿足可解耦性條件的多變數系統,通過將它的系數矩陣A,B,C化成為解耦規范形,便可容易地求得所要求的狀態反饋矩陣K和輸入變換矩陣L。完全解耦控制方式的主要缺點是,它對系統參數的變動很敏感,系統參數的不準確或者在運行中的某種漂移都會破壞完全解耦。 一個多變數系統在單位階躍函數(見過渡過程) 輸入作用下能通過引入控制裝置實現穩態解耦時,就稱實現了靜態解耦控制。對於線性定常系統(A,B,C),如果系統可用狀態反饋來穩定,且系數矩陣A、B、C滿足關於秩的關系式,則系統可通過引入狀態反饋和輸入變換來實現靜態解耦。多變數系統在實現了靜態解耦後,其閉環控制系統的傳遞函數矩陣G(s)當s=0時為非奇異對角矩陣;但當s≠0時,G(s)不是對角矩陣。對於滿足解耦條件的系統,使其實現靜態解耦的狀態反饋矩陣K和輸入變換矩陣L可按如下方式選擇:首先,選擇K使閉環系統矩陣(A-BK)的特徵值均具有負實部。隨後,選取輸入變換矩陣
,式中D為非奇異對角矩陣,其各對角線上元的值可根據其他性能指標來選取。由這樣選取的K和L所構成的控制系統必定是穩定的,並且它的閉環傳遞函數矩陣G(s)當s=0時即等於D。在對系統參數變動的敏感方面,靜態解耦控制要比完全解耦控制優越,因而更適宜於工程應用。 說起軟體的解耦必然需要談論耦合度,降低耦合度即可以理解為解耦,模塊間有依賴關系必然存在耦合,理論上的絕對零耦合是做不到的,但可以通過一些現有的方法將耦合度降至最低。
做事情要想事半功倍,就要高處著眼,觸摸到事情的脈絡。當今流行著各種眼花繚亂的軟體框架,不管是struts,還是spring,hibernate,還是.net,還是各種前端UI框架,其設計的核心思想是:
盡可能減少代碼耦合,如果發現代碼耦合,就要採取解耦技術;
解耦方法有但不限有如下幾種:
(a)採用現有設計模式實現解耦,如事件驅動模式、觀察者模式、責任鏈模式等都可以達到解耦的目的;
(b)採用面向介面的方式編程,而不是用直接的類型引用,除非在最小內聚單元內部。但使用該方法解耦需要注意不要濫用介面。
(c)高內聚,往往會帶來一定程度的低耦合度。高內聚決定了內部自行依賴,對外只提供必須的介面或消息對象,那麼由此即可達成較低的耦合度。
H. 解耦是什麼意思
首先要明確耦合物理概念耦合指兩或兩體系或兩種運形式間通相互作用彼影響至聯合起現象
解耦用數兩種運離處理問題用解耦忽略或簡化所研究問題影響較種運析主要運
I. 什麼是解耦以及常用的解耦方法
1、耦合是指兩個或兩個以上的體系或兩種運動形式間通過相互作用而彼此影響以至聯合起來的現象。 解耦就是用數學方法將兩種運動分離開來處理問題,常用解耦方法就是忽略或簡化對所研究問題影響較小的一種運動,只分析主要的運動。
2、常用的解耦方法:
完全解耦控制:對於輸出和輸入變數個數相同的系統,如果引入適當的控制規律,使控制系統的傳遞函數矩陣為非奇異對角矩陣,就稱系統實現了完全解耦。
靜態解耦控制:一個多變數系統在單位階躍函數(見過渡過程) 輸入作用下能通過引入控制裝置實現穩態解耦時,就稱實現了靜態解耦控制。
軟體解耦:說起軟體的解耦必然需要談論耦合度,降低耦合度即可以理解為解耦,模塊間有依賴關系必然存在耦合,理論上的絕對零耦合是做不到的,但可以通過一些現有的方法將耦合度降至最低。
(9)解耦裝置起什麼作用擴展閱讀:
三種解耦理論分別是:基於Morgan問題的解耦控制,基於特徵結構配置的解耦控制和基於H_∞的解耦控制理論。
在過去的幾十年中,有兩大系列的解耦方法佔據了主導地位。
其一是圍繞Morgan問題的一系列狀態空間方法,這種方法屬於全解耦方法。這種基於精確對消的解耦方法,遇到被控對象的任何一點攝動,都會導致解耦性的破壞,這是上述方法的主要缺陷。
其二是以Rosenbrock為代表的現代頻域法,其設計目標是被控對象的對角優勢化而非對角化,從而可以在很大程度上避免全解耦方法的缺陷,這是一種近似解耦方法。