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解耦装置起什么作用

发布时间:2021-02-12 21:37:08

A. 解耦率的高低代表什么意思

编辑本段简介
数学中解耦是指使含有多个变量的数学方程变成能够用单个变量表示的方程组,即变量不再同时共同直接影响一个方程的结果,从而简化分析计算。通过适当的控制量的选取,坐标变换等手段将一个多变量系统化为多个独立的单变量系统的数学模型,即解除各个变量之间的耦合。最常见的有发电机控制,锅炉调节等系统。软件开发中的耦合偏向于两者或多者的彼此影响,解耦就是要解除这种影响,增强各自的独立存在能力,可以无限降低存在的耦合度,但不能根除,否则就失去了彼此的关联,失去了存在意义。
工程背景
在现代化的工业生产中,不断出现一些较复杂的设备或装置,这些设备或装置的本身所要求的被控制参数往往较多,因此,必须设置多个控制回路对该种设备进行控制。由于控制回路的增加,往往会在它们之间造成相互影响的耦合作用,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,而每一个回路的输出又会受到所有输入的作用。要想一个输入只去控制一个输出几乎不可能,这就构成了“耦合”系统。由于耦合关系,往往使系统难于控制、性能很差。
主要分类
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。
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。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。
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。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。
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。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。
软件解耦
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: 1、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; 2、各种解耦技术的核心是: (a)使用外部的配置文件,将各种框架内部的组件进行文本型的配置; (b)用户通过组件的名字和参数map使用组件,达到脚本性而非代码性的直接使用。 这与设计一个应用服务器的架构完全相同。只不过spring使用xml类型的配置文件,并且使用Ioc技术,而我使用服务数据库化,用数据库来管理服务。我不支持类,它们支持类。 java比C++功能强大的地方就在于其强大易用的反射机制,对C来说,开发一套反射机制的难度还是很大的,需要修改编译器。 各种高层软件设计的核心其实就是如何解耦和增强可扩展性,可扩展性的核心是插件技术,而插件技术也与解耦的方案有关。 配置这个术语的诞生,就是解耦技术带来的,因为要解耦,所以需要进行配置。

B. 解耦控制系统有哪些典型的解耦方案,各方案有何特点

基本解释 所谓解耦控制系统,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,使每一个输入只控制相应的一个输出,每一个输出又只受到一个控制的作用。 解耦控制是一个既古老又极富生命力的话题,不确定性是工程实际中普遍存在的棘手现象。解耦控制是多变量系统控制的有效手段。[3] [编辑本段]工程背景 在现代化的工业生产中,不断出现一些较复杂的设备或装置,这些设备或装置的本身所要求的被控制参数往往较多,因此,必须设置多个控制回路对该种设备进行控制。由于控制回路的增加,往往会在它们之间造成相互影响的耦合作用,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,而每一个回路的输出又会受到所有输入的作用。要想一个输入只去控制一个输出几乎不可能,这就构成了“耦合”系统。由于耦合关系,往往使系统难于控制、性能很差。 [编辑本段]主要分类 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。[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。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。 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。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。 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。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。

C. 解耦的意义何在

解耦
[词典] [化] decoupling;
[例句]实现了对具有任意延时结构的多变量系统的版解耦控制权。
It realizes self-tuning decoupling control for multivariable systems with arbitary delay time structure.

D. 解耦电容是什么

解耦电容又叫去耦电容。从电路来说,总是可以区分为驱动的源和被驱版动的负载权。如果负载电容比较大,驱动电路要把电容充电、放电,才能完成信号的跳变,在上升沿比较陡峭的时候,电流比较大,这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流,由于电路中的电感,电阻(特别是芯片管脚上的电感,会产生反弹),这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声,会影响前级的正常工作。这就是耦合。去藕电容就是起到一个电池的作用,满足驱动电路电流的变化,避免相互间的耦合干扰。将旁路电容和去藕电容结合起来将更容易理解。旁路电容实际也是去藕合的,只是旁路电容一般是指高频旁路,也就是给高频的开关噪声提高一条低阻抗泄防途径。高频旁路电容一般比较小,根据谐振频率一般是0.1u,0.01u等,而去耦合电容一般比较大,是10uF或者更大,依据电路中分布参数,以及驱动电流的变化大小来确定。
总的来说旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象,而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象,防止干扰信号返回电源。这应该是他们的本质区别。

要了解以上知识首先要十分透彻的理解电容的充放电,隔直通交原理

E. 程序设计中,为什么要解耦

此文转载的。觉得非常精辟。希望对正在学面向对像设计的你有所帮助,总的说来。有这么多设计模式,要用面向对像。都是为了解耦。力在降低各模块的依赖,提高重用。>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> 在程序设计过程中,最头痛的不是逻辑的编写过程,更不是算法的设计,最头痛的是如何设计出一个容易维护,扩展性好的东西。而耦合问题是最令人烦躁的,它的存在很多人发现不了,所以往往无从入手,真是有苦自己知了,呵呵。以下是我的经验之谈。我通过例子来体现耦合问题的影响。第一个例子: 在开发游戏的时候,有很多实体类,通常属于一条相同的生产线,如地形:土地,石块,草地,雪地,沼泽,等,具有相同特征而功能不同的对象,新手们,一般是在程序的某个地方,默默地new出这些应用到的对象,恩,一个,两个,三个,慢慢你会发现程序中不断出现新对象,如果存在10对象实体,而对象的提供了5个接口函数,也就是,读写操作,在程序中出现了几十次,这时,我不要这个对象了,换成其他了,那你是不是要改几十处地方?恩,问题就是这里了,没有一个抽象层面,必然会导致维护困难,当对象扩大化到100个,这是一个维护噩梦,当然,单单一个抽象层面是无法解决new实体对象的事实的,这个是令人头痛的问题,管理对象的生产是一个很重要的模块,这里对于某些高级语言,如C++,唯一比较好缓解的是工厂模式中的工厂方法,我比较喜欢用这个模式去管理对象,简单工厂就不要学了,没什么实际意义,而我可以很明确告诉你,第一个带你入门,第一个让你打开眼界的模式绝对是工厂方法模式,如果真想学学模式,请先研究工厂方法,其使用的意义在于把对象的生成延迟到子类,而统一使用接口去管理对象的初始化,把变化点分离出调用端,这里我只能告诉你为什么要用设计模式,什么情况下要用,理不理解就靠你自己的实际经验和悟性了,本人悟性不高,当时在学习设计模式的时候,看了很多次依然没有领悟到工厂模式的奥妙,直至代码量和项目经验不断地增加才顿悟出过中道理,确实是很难用文字来表达,不过以上的例子足够证明它的意义,根源都是为了解耦。第二个例子: 由于我一直都在开发游戏,所以所举得例子不免都和游戏有关,这个例子,如果你写过一个完整的游戏,必然有所了解,游戏总会有界面,而其中比较典型的界面是,菜单界面,菜单里有按钮,对吧?恩,这个问题,我当时设计就考虑,菜单类和按钮类究竟是分开还是合在一起?想来想去,由于当时设计观念没到家,最后把它们合在一起了,这种做法绝对是不好的,为什么呢?我们不要从概念上入手解释,通俗的讲法就是,菜单和按钮的对应关系是一对多,对吧?没有一种固定的关系,有可能1对2,1对3,1对10等等,所以把它们写在一起,是很僵化的,就单凭这种证明就可以发现,它们要分开,而它们最后的表现是合在一起,通过组合的方式,把按钮的抽象层面注入到菜单里面,就可以动态地生成完整的菜单,所谓的组合方式,不就是,菜单里面有一个存放按钮引用的集合,希望你明白我所说的,具体我就不解释了。 结语:我认为这里是全篇文章最重要的,比任何所谓的分层理论都重要,因为它更通俗,更实际,很多人,并不是面向对象学得不好,但总觉得差什么,我也经历过,面向对象,封装,多态,继承,学过的人都知道,都认为自己了解了,其实不然,很多很奇妙的因素,让你误解了,大部分的人认为封装很简单,其实大错特错了,封装是最奇妙的,也是最难用好的。只要你记住以下原则,必然能很好地用好封装,成员尽量使用protected和private,不要去使用public.尽量不要提供给外部对成员属性getter的接口,意思就是不要暴露成员,为什么要这样呢?很简单,暴露成员属性必然会导致自身业务的外泄,业务外泄,会导致,类之间的无谓耦合,如A类有成员a,而程序需要对a数据改变,而你提供一个B类可以访问a成员的getter接口,B类在其自身对a修改,看上去没什么,实际上,就是类耦合,对a的修改是类A的职务,由于习惯的提供getter,导致了,在写类B的时候错误地添加了修改业务,使类A内聚能力降低,程序逐步庞大必然会越发明显,真所谓牵一发动全身,小程序确实是很难看出问题所在。就写那么多,本人愚见,希望对你有帮助。

F. 线粒体解耦连是什么意思,有什么作用

线立体是植物细胞中地一个细胞

G. 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。

H. 解耦是什么意思

首先要明确耦合物理概念耦合指两或两体系或两种运形式间通相互作用彼影响至联合起现象
解耦用数两种运离处理问题用解耦忽略或简化所研究问题影响较种运析主要运

I. 什么是解耦以及常用的解耦方法

1、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。

(9)解耦装置起什么作用扩展阅读:

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。

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