系统的状态变量分析法共47页文档
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质点动量定理.pptx
1
Yc m
1 yCdm m
R
0 y边 (2x边dy边)
1 R
m
0
y边 (2
R2
y边2 dy边 )
4R 3π
dy边
yC
y边
即质心位置为
0,
4R 3π
。
8
第9页/共47页
(4) 多个规则形状物体组成系统的质心 多个规则形状物体组成系统的质心，可先找到每
个物体的质心，再用分立质点系质心的求法，求出公 共质心。
它们置于一质量也为 m 的槽的底部。槽置于光滑的水
平面上。释放后，球最终静止于槽的底部，问此时槽移
动了多远？
解：水平方向动量守恒,质心位置不变
xC0 xC
xC 0
2m 0 3m
mR
3mx xC 3m
解得： x 1 R 0 向右移动
3 27 第28页/共47页
例4.1.2-2 一物体在光滑水平面上以 5m/s的速度沿 x
由牛顿第二定律原始表达式：
对上式积分得：
F d(mv) dt
定义：
t t
Fdt mv(t t) mv(t) t P mv 称为质点的动量
tt
I Fdt
称为力在 t 时间内的冲量
t
质点的动量定理: 外力冲量等于质点动量的改变量
16
第17页/共47页
例4.2.1-1 一质量为 0.15 千克的棒球以 v0 40m/s 的
(3)
1
yc
mA yA mB yB mD yD mA mB mD
4mD (2) 2mD (1) mD (8) 4mD 2mD mD
2
zc
mA zA mB zB mD mA mB mD
2024年大数据应用及处理技术能力知识考试题库与答案
2024年大数据应用及处理技术能力知识考试题库与答案一、单选题1.当图像通过信道传输时，噪声一般与（）无关。
A、信道传输的质量B、出现的图像信号C、是否有中转信道的过程D、图像在信道前后的处理参考答案：B2.在留出法、交叉验证法和自助法三种评估方法中，（）更适用于数据集较小、难以划分训练集和测试集的情况。
A、留出法B、交叉验证法C、自助法D、留一法参考答案：C3.在数据科学中，通常可以采用（）方法有效避免数据加工和数据备份的偏见。
A、A/B测试B、训练集和测试集的划分C、测试集和验证集的划分D、图灵测试参考答案：A4.下列不属于深度学习内容的是(_)oA、深度置信网络B、受限玻尔兹曼机C、卷积神经网络D、贝叶斯学习参考答案：D5.在大数据项目中，哪个阶段可能涉及使用数据工程师来优化数据查询性能？A、数据采集B、数据清洗C、数据存储与管理D、数据分析与可视化参考答案：C6.假定你现在训练了一个线性SVM并推断出这个模型出现了欠拟合现象，在下一次训练时，应该采取下列什么措施（）A、增加数据点B、减少数据点C、增加特征D、减少特征参考答案：C7.两个变量相关，它们的相关系数r可能为0?这句话是否正确0A、正确B、错误参考答案：A8.一幅数字图像是（）。
A、一个观测系统B、一个由许多像素排列而成的实体C、一个2-D数组中的元素D、一个3-D空间中的场景参考答案：C9.以下说法正确的是：（）。
一个机器学习模型,如果有较高准确率，总是说明这个分类器是好的如果增加模型复杂度，那么模型的测试错误率总是会降低如果增加模型复杂度,那么模型的训练错误率总是会降低A、1B、2C、3D、land3参考答案：c10.从网络的原理上来看，结构最复杂的神经网络是0。
A、卷积神经网络B、长短时记忆神经网络C、GRUD、BP神经网络参考答案：B11.LSTM中，（_）的作用是确定哪些新的信息留在细胞状态中，并更新细胞状态。
A、输入门B、遗忘门G输出门D、更新门参考答案：A12.Matplotiib的核心是面向（）。
连续控制部分第五章状态反馈与观测
有关系数 的选择
从收敛性的观点出发，特征值实部绝对值希望取得大一点。 但是，实部变大的时候，输入也要变大等问题也就出现了。 并且，当系统发生变化的时候，稳定性的保持问题也会出现。(鲁棒、稳定性)
收敛性
输入的大小
最优控制 鲁棒控制
鲁棒稳定性 其他需要考虑的特性
更加一般的鲁棒 Advanced control 。。。。。。。
输出反馈: u = Ky + Gv
闭环系统： x ( A BKC)x BGv y Cx
x Ax Bv y Cx Du ( A A BKC, B BG)
因为静态输出反馈很难实现极点的自由配置，提出了动态输出反馈的概念 → 「状态反馈」 + 「状态观测」
观测器（概念）
状态观测器(状态估计)：状态x不能被直接地观测或者测量的时候，通过系统 输出y 和系统输入 u 对系统状态x 进行估计或者推测所构建的模型。
设计坐标变换矩阵T：
p
T
pA
pAn1
坐标变换后的能控性 矩阵
0 0 1
可以得到、 rank{T b
Ab
An1b } rank0
1 *
* *
n
1
* *
因此T是一个正则矩阵。
得到闭环系统：
x ( A BF)x BGv
0 0 0
1 12
0
0 0
1
0 1000
6 1
~x 是x 的估计値 该拷贝模型不能保证初期推测误差收敛到0。所以引入系统输出差：
~y y C~x y
可以修正控制对象的直接拷贝模型的运动。
全维状态观测器：
~x A~x Bu K(C~x y) ~y C~x
演示文稿信号与系统
2.12
第59页，共128页。
2.13 在如题图2.7所示电路中，试分别求出响应i1(t)、 i2(t)、i3(t)对激励f(t)的传输算子H1(p)、H2(p)、H3(p)。
题图 2.7
第60页，共128页。
解 画出算子模型，并标记网孔电流i1、i2和i3如题解图 2.13所示。列出网孔方程:
第37页，共128页。
(3) 因为ε(－∞)=0, 故有 所以
第38页，共128页。
(4) 由于tε(t)|t=－∞=0,有 所以
第39页，共128页。
2.8 已知f1(t)和f2(t)如题图2.4所示。设f(t)=f1(t)*f2(t)，试求 f(－1)、f(0)和f(1)的值。
题图 2.4
其一、二阶导函数为 代入初始条件，整理得
第72页，共128页。
联立求解得 最后得系统零输入响应为
第73页，共128页。
2.16 如题图2.9所示电路。已知iL(0－)=0, uC(0－)=1 V, C=1 F, L=1 H, 求i(t)(t>0)。
题图 2.9
第74页，共128页。
解 算子电路模型如题解图2.16所示。列出回路KVL方程, 并代入元件参数，得
解 设连续系统的输入为f(t), 输出为y(t)。 (1) 因为系统传输算子 算子方程 所以系统微分方程为
第48页，共128页。
(2) 因为系统传输算子 算子方程 所以系统微分方程为
第49页，共128页。
(3) 因为系统传输算子 算子方程 所以系统微分方程为
第50页，共128页。
(4) 因为系统传输算子 算子方程 或写成 所以，系统微分方程为
第100页，共128页。
(3) 当f(t)=e－3tε(t)时,有零状态响应: 系统全响应:
第59页，共128页。
2.13 在如题图2.7所示电路中，试分别求出响应i1(t)、 i2(t)、i3(t)对激励f(t)的传输算子H1(p)、H2(p)、H3(p)。
题图 2.7
第60页，共128页。
解 画出算子模型，并标记网孔电流i1、i2和i3如题解图 2.13所示。列出网孔方程:
第37页，共128页。
(3) 因为ε(－∞)=0, 故有 所以
第38页，共128页。
(4) 由于tε(t)|t=－∞=0,有 所以
第39页，共128页。
2.8 已知f1(t)和f2(t)如题图2.4所示。设f(t)=f1(t)*f2(t)，试求 f(－1)、f(0)和f(1)的值。
题图 2.4
其一、二阶导函数为 代入初始条件，整理得
第72页，共128页。
联立求解得 最后得系统零输入响应为
第73页，共128页。
2.16 如题图2.9所示电路。已知iL(0－)=0, uC(0－)=1 V, C=1 F, L=1 H, 求i(t)(t>0)。
题图 2.9
第74页，共128页。
解 算子电路模型如题解图2.16所示。列出回路KVL方程, 并代入元件参数，得
解 设连续系统的输入为f(t), 输出为y(t)。 (1) 因为系统传输算子 算子方程 所以系统微分方程为
第48页，共128页。
(2) 因为系统传输算子 算子方程 所以系统微分方程为
第49页，共128页。
(3) 因为系统传输算子 算子方程 所以系统微分方程为
第50页，共128页。
(4) 因为系统传输算子 算子方程 或写成 所以，系统微分方程为
第100页，共128页。
(3) 当f(t)=e－3tε(t)时,有零状态响应: 系统全响应:
状态方程_电路分析基础_[共2页]
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第13章 电路方程的矩阵形式 277思考与练习13-5-1 列写割集电压方程的矩阵形式的步骤是什么？13-5-2 节点电压方程和割集电压方程有何区别和联系？13.6 状态方程一、状态和状态变量状态是指电路在任何时刻所必需的最少信息，它们和自该时刻以后的输入（激励）足以确定该电路的性状。
选定系统中一组最少数量的变量X = [x 1，x 2，…，x n ]T ，如果当t =t 0时这组变量X (t 0)和 t ≥t 0后的输入为已知，就可以确定t 0及t 0以后任何时刻系统的响应。
称这一组最少数目的变量为状态变量。
状态变量是描述电路的一组最少数目的独立变量，如果某一时刻这组变量已知，且自此时刻以后电路的输入亦已知，则可以确定此时刻以后任何时刻电路的响应。
状态变量是电路的一组独立的动态变量，它们在任何时刻的值组成了该时刻的状态，如独立的电容电压（或电荷），电感电流（或磁通链）就是电路的状态变量。
二、状态方程称描述输入信号和状态变量之间的关系的一阶微分方程为状态方程，其解是待求的状态变量。
借助于状态变量，建立一组联系状态变量和激励函数的一阶微分方程组。
只要知道状态变量在某一时刻0t 的值0()X t ，再知道输入激励，就可以确定0t t >后电路的全部性状（响应）。
在每个状态方程中只含有一个状态变量的一阶导数。
状态方程的标准形式如下：x =+ Ax Bv （13-28）式（13-28）又称为向量微分方程。
其中，x 称为状态向量，它的分量21x x 、是状态变量，v 称为输入向量。
在一般情况下，设电路具有n 个状态变量，m 个独立源，A 和B 是常数矩阵。
A 为n×n 方阵，B 为n×m 矩阵。
三、状态方程的列写列写电路状态方程有直观法和系统法两种方法。
前者适用于简单电路，后者适用于复杂电路。
1．直观法对于简单的网络，用直观法比较容易，列写状态方程的步骤如下。
（1）状态变量的选择：选择独立的电容电压和电感电流作为状态变量。
第2章 2-1物理系统的微分方程
共计58页
20
此外，在工程实践中，控制系统都有一 个额定的工作状态和工作点，当变量在 工作点附近作小范围的变化,且变量在给 定的区域间有各阶导数时，便可在给定 工作点的邻域将非线性函数展开为泰勒 级数，忽略级数中高阶无穷小项后，就 可得到只包含偏差的一次项的线性方程。 这种线性化方法称为小偏差法。
共计58页 21
例如，设非线性函数y=f(x)如图所示， 其输入量为x，输出量为y，如果在给定工 作点y0=f(x0)处各阶导数均存在，则在 y0=f(x0)附近将y展开成泰勒级数：
共计58页
22
如果偏差Δx=x-x0很小，则可忽略级数中高阶无穷小项， 上式可写为
K表示y=f(x)曲线在(x0,y0)处切线的斜率。因此非线性函数在工作点处可以用该点 的切线方程线性化。
N1
2
(2 - 9)
[ f f ( N 1 ) 2 ] ( N 1 )T T [J1 J 2 ( ) ] 1 1 2 1 L M N2 N2 N2 N2 N 2 N 2 2 ) J 1 J 2 ]2 [ f 1 ( 2 ) f 2 ]2 T L ( 2 ) T M N1 N1 N1
共计58页
24
附录： 用拉普拉斯变换求解线性微分方程
建立了系统的微分方程以后，对微分方程求解 就可以得到表示系统动态性能的时间响应。微分方 程的求解可以用经典方法或借助于计算机进行，也 可以采用拉普拉斯变换法。 一、拉普拉斯变换定义：设有函数f (t), t为实变量， s=ζ+jω为复变量。 如果线性积分
共计58页 1
第二章 控制系统的数学模型
§2.1物理系统的微分方程 §2.2传递函数 §2.3系统框图及其简化 §2.4典型信号分析 §2.5信号流程图 §2.6线性系统的状态方程
第二章双闭环直流调速系统
第14页/共199页
•系统原理图
+
RP1 Un R0
-
R0
Ufn
-
Rn Cn
U+fi
R0
ASR
-
+
+
Ui
LM
R0
-
TA
Ri Ci
L
ACR
LM GT
-
+
+
Uc
V
Id
UPE +Ud
MM
+TGG -
双闭环直流调速系统电路原理图
第15页/共199页
调节器输出限幅值的整定
图中表出，两个调节器的输出都是带限 幅作用的。
（2） 转速调节器饱和
这时，ASR输出达到限幅值Uim ，转速外环呈 开环状态，转速的变化对系统不再产生影响。双 闭环系统变成一个电流无静差的单电流闭环调节 系统。稳态时
Id
Uim
Idm
式中，最大电流 Idm 是由设计者选定的，取决于 电机的容许过载能力和拖动系统允许的最大加速 度。
第36页/共199页
第28页/共199页
2.2 双闭环调速系统的稳态结构图及其静特 性
为了分析双闭环调速系统的静特性，必须先绘出它的稳态结构图， 如下图。它可以很方便地根据上图的原理图画出来，只要注意用带限幅的输 出特性表示PI 调节器就可以了。分析静特性的关键是掌握这样的 PI 调节器 的稳态特征。
第29页/共199页
第11页/共199页
1. 系统的组成
TA
L
内环
Un +-
Ufi
V
Ui ASR +
ACR Uc UPE
+
•系统原理图
+
RP1 Un R0
-
R0
Ufn
-
Rn Cn
U+fi
R0
ASR
-
+
+
Ui
LM
R0
-
TA
Ri Ci
L
ACR
LM GT
-
+
+
Uc
V
Id
UPE +Ud
MM
+TGG -
双闭环直流调速系统电路原理图
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调节器输出限幅值的整定
图中表出，两个调节器的输出都是带限 幅作用的。
（2） 转速调节器饱和
这时，ASR输出达到限幅值Uim ，转速外环呈 开环状态，转速的变化对系统不再产生影响。双 闭环系统变成一个电流无静差的单电流闭环调节 系统。稳态时
Id
Uim
Idm
式中，最大电流 Idm 是由设计者选定的，取决于 电机的容许过载能力和拖动系统允许的最大加速 度。
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2.2 双闭环调速系统的稳态结构图及其静特 性
为了分析双闭环调速系统的静特性，必须先绘出它的稳态结构图， 如下图。它可以很方便地根据上图的原理图画出来，只要注意用带限幅的输 出特性表示PI 调节器就可以了。分析静特性的关键是掌握这样的 PI 调节器 的稳态特征。
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1. 系统的组成
TA
L
内环
Un +-
Ufi
V
Ui ASR +
ACR Uc UPE
+
现代控制理论浙大
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三、现代控制理论与古典控制理论的对比
• 共同 对象－系统 主要内容 分析：研究系统的原理和性能 设计：改变系统的可能性（综合性能）
用 • 区别
古典
研究对象：单入单出（SIS0）系统，线性定常 工具：传递函数(结构图)，已有初始条件为零时才适
试探法解决问题 ： PID串联、超前、滞后、反馈
整理得一阶微分方程组为
Ri (t )
L
di(t) dt
uc
u(t)
duc(t) 1 i(t) dt C
i(t) C duc dt
di(t) dt
1 L
uc
(t)
R L
i(t)
1 L
u(t)
即
x1 (t )
1 C
x2 (t)
状态方程
x2
(t)
1 L
x1 (t )
R L
x2
(t)
1 L
u(t)
状态空间 表达式
研究对象：多入多出（MIMO）系统、
线性定常、非线性、时变、
第9页/共66页
现代控制理论预览
可控性 可观性 稳定性
建模 分析 设计
状态空间 表达式
建立 求解 转换
状态反馈 状态观测器 最优控制
第10页/共66页
第一章 控制系统的状态空间表达式
主要内容： • 状态变量及状态空间表达式 • 状态变量及状态空间表达式的系统结构图 • 状态变量及状态空间表达式的建立 • 状态矢量的线性变换 • 从状态空间表达式求传递函数阵
(1) 专家系统；(2)模糊控制，人工智能 (3) 神经网络，人脑模型；(4)遗传算法 控制理论与计算机技术相结合→计算机控制技术
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三、现代控制理论与古典控制理论的对比
• 共同 对象－系统 主要内容 分析：研究系统的原理和性能 设计：改变系统的可能性（综合性能）
用 • 区别
古典
研究对象：单入单出（SIS0）系统，线性定常 工具：传递函数(结构图)，已有初始条件为零时才适
试探法解决问题 ： PID串联、超前、滞后、反馈
整理得一阶微分方程组为
Ri (t )
L
di(t) dt
uc
u(t)
duc(t) 1 i(t) dt C
i(t) C duc dt
di(t) dt
1 L
uc
(t)
R L
i(t)
1 L
u(t)
即
x1 (t )
1 C
x2 (t)
状态方程
x2
(t)
1 L
x1 (t )
R L
x2
(t)
1 L
u(t)
状态空间 表达式
研究对象：多入多出（MIMO）系统、
线性定常、非线性、时变、
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现代控制理论预览
可控性 可观性 稳定性
建模 分析 设计
状态空间 表达式
建立 求解 转换
状态反馈 状态观测器 最优控制
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第一章 控制系统的状态空间表达式
主要内容： • 状态变量及状态空间表达式 • 状态变量及状态空间表达式的系统结构图 • 状态变量及状态空间表达式的建立 • 状态矢量的线性变换 • 从状态空间表达式求传递函数阵
(1) 专家系统；(2)模糊控制，人工智能 (3) 神经网络，人脑模型；(4)遗传算法 控制理论与计算机技术相结合→计算机控制技术
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MATLAB控制系统的仿真
C R
x1 x2
0 1
L
u
L
y [1
0]
x1 x2
[0]u
•
x Ax bu
y CT x du
• 没有良好的计算工具前：系统建立、变换、分析、设 计、绘图等相当复杂。
• MATLAB控制系统软件包以面向对象的数据结构为基 础，提供了大量的控制工程计算、设计库函数，可以 方便地用于控制系统设计、分析和建模。
Transfer function:
s+1 ------------s^2 + 5 s + 6
Matlab与系统仿真
22
应用——系统稳定性判断
系统稳定性判据： 对于连续时间系统，如果闭环极点全部在S平面左半平面，
则系统是稳定的；
若连续时间系统的全部零/极点都位于S左半平面， 则系统是——最小相位系统。
Matlab与系统仿真
38
4.2 动态特性和时域分析函数
（一）动态特性和时域分析函数表 （二）常用函数说明 （三）例子
Matlab与系统仿真
39
（一）动态特性和时域分析函数表 ——与系统的零极点有关的函数
表8.6前部分p263
Matlab与系统仿真
40
——与系统的时域分析有关的函数
Matlab与系统仿真
Matlab与系统仿真
8
4.1 控制工具箱中的LTI对象
Linear Time Invariable
（一）控制系统模型的建立 （二）模型的简单组合 （三）连续系统和采样系统变换（*略）
Matlab与系统仿真
9
（一）控制系统模型的建立
➢ MATLAB规定3种LTI子对象：
• Tf 对象—— 传递函数模型 • zpk 对象—— 零极增益模型 • ss 对象—— 状态空间模型
转速电流反馈控制直流调速系统
现无静差。
•
对负载变化起抗扰作用。
•
其输出限幅值决定电动机允许的最大电流。
第27页/共134页
2. 电流调节器的作用
•
在转速外环的调节过程中，使电流紧紧跟随其给定电压（即外环调节器的输出
量）变化。
•
对电网电压的波动起及时抗扰的作用。
•
在转速动态过程中，保证获得电机允许的最大电流。
•
当电动机过载甚至堵转时，限制电枢电流的最大值，起快速的自动保护作用。
等
于
I
dm不
变，
• 转速波形先是缓慢升速，然后以恒加速上升，产生超调后，到
达给定值n*。
• 起动过程分为电流上升、恒流升速和转速调节三个阶段，
• 转速调节器在此三个阶段中经历了不饱和、饱和以及退饱和三 种情况。
第15页/共134页
第16页/共134页
图3-6 双闭环 直流调速系统 起动过程的转 速和电流波形
（1） 转速调节器不饱和
• 两个调节器都不饱和，稳态时，它们的输入偏差电压都是零。
U
* n
Un
n
n0
•
U
* i
Ui
I d
n
U
* n
n0
I d I dm
(3-1)
第7页/共134页
（ 2 ） 转 速调 节器饱 和 • ASR输出达到限幅值时，转速外环呈开环状态，转速的变化对转速环不再产生影响。
第35页/共134页
返回目录
3.3 调节器的工程设计方法
• 必要性： 用经典的动态校正方法设计调节器须同时解决稳、准、快、抗干扰等各方
面相互有矛盾的静、动态性能要求，需要设计者有扎实的理论基础和丰富的 实践经验，而初学者则不易掌握，于是有必要建立实用的设计方法。
•
对负载变化起抗扰作用。
•
其输出限幅值决定电动机允许的最大电流。
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2. 电流调节器的作用
•
在转速外环的调节过程中，使电流紧紧跟随其给定电压（即外环调节器的输出
量）变化。
•
对电网电压的波动起及时抗扰的作用。
•
在转速动态过程中，保证获得电机允许的最大电流。
•
当电动机过载甚至堵转时，限制电枢电流的最大值，起快速的自动保护作用。
等
于
I
dm不
变，
• 转速波形先是缓慢升速，然后以恒加速上升，产生超调后，到
达给定值n*。
• 起动过程分为电流上升、恒流升速和转速调节三个阶段，
• 转速调节器在此三个阶段中经历了不饱和、饱和以及退饱和三 种情况。
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图3-6 双闭环 直流调速系统 起动过程的转 速和电流波形
（1） 转速调节器不饱和
• 两个调节器都不饱和，稳态时，它们的输入偏差电压都是零。
U
* n
Un
n
n0
•
U
* i
Ui
I d
n
U
* n
n0
I d I dm
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（ 2 ） 转 速调 节器饱 和 • ASR输出达到限幅值时，转速外环呈开环状态，转速的变化对转速环不再产生影响。
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返回目录
3.3 调节器的工程设计方法
• 必要性： 用经典的动态校正方法设计调节器须同时解决稳、准、快、抗干扰等各方
面相互有矛盾的静、动态性能要求，需要设计者有扎实的理论基础和丰富的 实践经验，而初学者则不易掌握，于是有必要建立实用的设计方法。
数学建模决策分析
概率。Bayes法就是一种后验概率方法。 33 第34页/共68页
P(jSi )通过概率论中Bayes公式计算得出
Bayes公式：
P(jSi )＝ P(j ) P(Si j )
P(Si )
其中 p(Si ):预报为 Si 的概率，P(Si /j ): 状态j被调查预报为Si的概率
34
第35页/共68页
不确定性决策 风险决策
2
第3页/共68页
Hale Waihona Puke 例1、某石油公司计划开发海底石油，有四种勘探方案 A1 , A2 , A3 , A4可供 选择。勘探尚未进行，只知可能有以下三种结果： S1:干井， S2：油量中等， S3:油量丰富，对应于各种结果各方案的损益情况已知，应如何决策？
例2、某洗衣机厂，根据市场信息，认为全自 动洗衣机应发展滚筒式，有两种方案。 A1:改 造原生产线， A2：新建生产线。市场调查知， 滚筒式销路好的概率为0.7，销路不好为0.3。 两种方案下各种情况的损益情况已知，应如何 决策？
i
j
悲观原则反映了决策者的悲观情绪，是一 种保守的决策方法。例如，企业承受风险的能 力较差，或最坏的状态很可能发生时，常采用 这种决策原则。
10
第11页/共68页
S1
A1 20
A2
9
A3
6
S2
S3 Vi =j min{Vij }
1 -6
-6
8
0
5
4
0mai xVi =4 4
选A3
11
第12页/共68页
9
0
A3 6 5 4
6
4
选A1
5m.4ax=9.6
i
5.2
13
P(jSi )通过概率论中Bayes公式计算得出
Bayes公式：
P(jSi )＝ P(j ) P(Si j )
P(Si )
其中 p(Si ):预报为 Si 的概率，P(Si /j ): 状态j被调查预报为Si的概率
34
第35页/共68页
不确定性决策 风险决策
2
第3页/共68页
Hale Waihona Puke 例1、某石油公司计划开发海底石油，有四种勘探方案 A1 , A2 , A3 , A4可供 选择。勘探尚未进行，只知可能有以下三种结果： S1:干井， S2：油量中等， S3:油量丰富，对应于各种结果各方案的损益情况已知，应如何决策？
例2、某洗衣机厂，根据市场信息，认为全自 动洗衣机应发展滚筒式，有两种方案。 A1:改 造原生产线， A2：新建生产线。市场调查知， 滚筒式销路好的概率为0.7，销路不好为0.3。 两种方案下各种情况的损益情况已知，应如何 决策？
i
j
悲观原则反映了决策者的悲观情绪，是一 种保守的决策方法。例如，企业承受风险的能 力较差，或最坏的状态很可能发生时，常采用 这种决策原则。
10
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S1
A1 20
A2
9
A3
6
S2
S3 Vi =j min{Vij }
1 -6
-6
8
0
5
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0mai xVi =4 4
选A3
11
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9
0
A3 6 5 4
6
4
选A1
5m.4ax=9.6
i
5.2
13
管理定量分析演示文稿
第37页，共76页。
解：根据保本销售量的定义：固定成本+销售量×单 位变动成本=销售量×售价，设保本销售量为x,
则有
3000+5x=20x
(*)
解此方程，有x=3000÷ (20-5)=200(盒）
根据（*）可以求出（2）为150盒、（3）为300盒、 （4）为240盒。
第38页，共76页。
系统模拟法
第43页，共76页。
五、结果解释
对结果进行科学合理的解释才能使定量分析的结 果有很好的实际意义，两条原则：
定量与定性相结合
▪ 对定量分析的结果进行综合是一个定性过程 ▪ 决策是一个定性——定量——定性的往复循环过程
第44页，共76页。
提供决策参考
模型求解或仿真后的结果只能作为决策的参考 ▪ 一些复杂的定量分析过程因为指标（变量）是作过变
第18页，共76页。
定量分析与定性分析两种方法对同 一问题有各自的分析标准。 定量分析与定性分析内在联系密切！ 举例：全国2009年的交通状况分析
第19页，共76页。
定 性 分 析 ： 对 全 国 2009 年 的 交 通 状 况 可 以 做 “较好”的评价，还可以做“比2008年更好” 的比较性评价。这两种评价都是定性描述。
出于不同的研究目的，对于相同的数据，分析者 可以采用不同的方法处理，从而得出不同的结果。
分析者对同样的数据采用不同的分析方法，得出 相同或相近的结果，只要结果一致则表明分析结 果有效。
第23页，共76页。
第二节 管理定量分析的理论基础
第24页，共76页。
▪ 统计学
统计学的核心是统计数据分析，通过统计描述 和统计推断的方法探索出数据内在的数量规律序
第27页，共76页。
解：根据保本销售量的定义：固定成本+销售量×单 位变动成本=销售量×售价，设保本销售量为x,
则有
3000+5x=20x
(*)
解此方程，有x=3000÷ (20-5)=200(盒）
根据（*）可以求出（2）为150盒、（3）为300盒、 （4）为240盒。
第38页，共76页。
系统模拟法
第43页，共76页。
五、结果解释
对结果进行科学合理的解释才能使定量分析的结 果有很好的实际意义，两条原则：
定量与定性相结合
▪ 对定量分析的结果进行综合是一个定性过程 ▪ 决策是一个定性——定量——定性的往复循环过程
第44页，共76页。
提供决策参考
模型求解或仿真后的结果只能作为决策的参考 ▪ 一些复杂的定量分析过程因为指标（变量）是作过变
第18页，共76页。
定量分析与定性分析两种方法对同 一问题有各自的分析标准。 定量分析与定性分析内在联系密切！ 举例：全国2009年的交通状况分析
第19页，共76页。
定 性 分 析 ： 对 全 国 2009 年 的 交 通 状 况 可 以 做 “较好”的评价，还可以做“比2008年更好” 的比较性评价。这两种评价都是定性描述。
出于不同的研究目的，对于相同的数据，分析者 可以采用不同的方法处理，从而得出不同的结果。
分析者对同样的数据采用不同的分析方法，得出 相同或相近的结果，只要结果一致则表明分析结 果有效。
第23页，共76页。
第二节 管理定量分析的理论基础
第24页，共76页。
▪ 统计学
统计学的核心是统计数据分析，通过统计描述 和统计推断的方法探索出数据内在的数量规律序
第27页，共76页。
6-状态模型
13
2）警戒条件（condition）
是指为了要让迁移发生而必须为真的布尔表达式。
例如：
当你早上出门的时候（事件），如果温度在零度以下（警戒条件）， 那你就要带手套（下一个状态）。
因此，警戒条件是在事件发生时被触发，检查一次条件，然后在条 件为真时，迁移才触发，进入下一个状态。
条件是一个由方括号围起的关系或逻辑表达式。
6.4活动图的基本概念与组成成分
活动图用来表示完成一个操作所需要的活动， 或是一个实例（场景）的活动。 活动图可以对多种不同类型的工作流建模。
活动图被设计用于简化描述一个过程或操作 的工作步骤。
例如，软件公司可以用活动图对一个软件的开 发过程建模；会计师事务所可以用活动图对任意 数目的财务往来进行建模；
2．活动状态
拥有一组不可中断的动作或操作，表达一个非原子的运 行。
2022/1/21
UML系第统29页建，模共4与8页分。析设计
29
3．动作流
表达不可中断的动作或操作的执行。
6-13 描述一个打印所有履约合同信息的活动图
2022/1/21
UML系第统30页建，模共4与8页分。析设计
30
4．泳道 泳道代表对象对活动的责任。
2022/1/21
UML第系2统2页建，模共与48页分。析设计
22
复杂状态图：状态的并发迁移与同步
2022/1/21
UML第系2统3页建，模共与48页分。析设计
23
状态的并发迁移与同步
6-7 采用同步并发迁移图符描述的并发子状态图
2022/1/21
UML系第统24页建，模共4与8页分。析设计
24
2022/1/21
UML系第统8页建，模共4与8页分。析设计
abaqusABAQUS基础PPT教学课件
单元集SEATPOST 包括单 元560, 564, ...
.
*BEAM SECTION, SECTION=PIPE, MATERIAL=STEEL,
ELSET=SEATPOST 0.12, 0.004
梁的截面属性应用到单元集 SEATPOST中的所有单元。
壁厚
管子半径
第20页/共47页
从其它文件引用数据 ABAQUS从另外的数据文件(include file)读数据与它利 用输入文件直接读取数据文件在效果上是一致的。 引用数据文件(include file)可以包含输入文件的任何内 容，它本身也可以进一步引用其它数据文件。 引用数据文件的格式必须与直接数据文件的格式必须 保持一致。
第21页/共47页
例如：输入文件中引用包含文件 *HEADING *INCLUDE, INPUT=node_and_element_numbers.txt . . 包含文件中的内容 node_and_element_numbers.txt: *NODE, NSET=TOPNODES 101, 0.345, 0.679, 0.223 102, 0.331, 0.699, 0.234 *ELEMENT, TYPE=B21, ELSET=SEATPOST 560, 101, 102, 564, 102, 103
ABAQUS/Explicit 求解过程无需迭代。 有条件稳定。 适于求解高度不连续和高速的动力学问题。 对于大规模问题，不象ABAQUS/Standard 那样需要大量的硬盘空间。 更容易处理接触问题，可用准静态法解决金属成型问题。 含有网格自适应功能。 求解结果存在稳定性问题。
第9页/共47页
ABAQUS分析模型的组成
过程选项 载荷选项 输出选项
第一部分用搜索方法求解问题演示文稿
第23页，共69页。
1.1.2 问题特征分析
例1.4 积木问题──机器人规划的抽象模
型
积木问题关心的是积木块的相对 位置：某一积木在桌上或某一积木在 另一积木上。机器人只能一次拿一块 积木，每次搬动时积木上面必须是空 的。
第24页，共69页。
1.1.2 问题特征分析
第25页，共69页。
1.1.2 问题特征分析
状态和状态空间
状态（state）是为描述某些不同事物间的差
别而引入的一组最少变量q0，q1，q2…,qn的
有序集合,并表示为: Q = （q0,q1,…,qn）
其中，每个元素qⅰ称为状态变量。给定每 个分量的一组值，就得到一个具体的状态。
第5页，共69页。
状态和状态空间
使问题从一种状态变化为另一种状态的手 段称为操作符或算子（operator）。
10 （X，Y|X+Y≤3∧X>0）→ （0，X+Y）
把4加仑水壶中的水全部倒进3加仑水壶 里；
第16页，共69页。
（3）选择一种搜索策略
该策略为一个简单的循环控制结构：选择 其左部匹配当前状态的某条规则，并按照 该规则右部的行为对此状态作适当改变， 然后检查改变后的状态是否为某一目标状 态，若不是，则继续该循环。
第20页，共69页。
1.1.2 问题特征分析
在未与所有其它可能解作比较之前，能 说当前的解是最好的吗？ 用于求解问题的知识库是相容的吗？ 求解问题一定需要大量的知识吗？或者 说，有大量知识时候，搜索时应加以限 制吗？ 只把问题交给电脑，电脑就能返回答案 吗？或者说，为得到问题的解，需要人 机交互吗？
第46页，共69页。
1.2.3 分枝有界搜索 （Branch-and-Bound）
1.1.2 问题特征分析
例1.4 积木问题──机器人规划的抽象模
型
积木问题关心的是积木块的相对 位置：某一积木在桌上或某一积木在 另一积木上。机器人只能一次拿一块 积木，每次搬动时积木上面必须是空 的。
第24页，共69页。
1.1.2 问题特征分析
第25页，共69页。
1.1.2 问题特征分析
状态和状态空间
状态（state）是为描述某些不同事物间的差
别而引入的一组最少变量q0，q1，q2…,qn的
有序集合,并表示为: Q = （q0,q1,…,qn）
其中，每个元素qⅰ称为状态变量。给定每 个分量的一组值，就得到一个具体的状态。
第5页，共69页。
状态和状态空间
使问题从一种状态变化为另一种状态的手 段称为操作符或算子（operator）。
10 （X，Y|X+Y≤3∧X>0）→ （0，X+Y）
把4加仑水壶中的水全部倒进3加仑水壶 里；
第16页，共69页。
（3）选择一种搜索策略
该策略为一个简单的循环控制结构：选择 其左部匹配当前状态的某条规则，并按照 该规则右部的行为对此状态作适当改变， 然后检查改变后的状态是否为某一目标状 态，若不是，则继续该循环。
第20页，共69页。
1.1.2 问题特征分析
在未与所有其它可能解作比较之前，能 说当前的解是最好的吗？ 用于求解问题的知识库是相容的吗？ 求解问题一定需要大量的知识吗？或者 说，有大量知识时候，搜索时应加以限 制吗？ 只把问题交给电脑，电脑就能返回答案 吗？或者说，为得到问题的解，需要人 机交互吗？
第46页，共69页。
1.2.3 分枝有界搜索 （Branch-and-Bound）
统计学第六章方差分析
第27页，共55页。
总离差平方和=组间离差平方和+组内离差平方和
方差的分解
组间方差反映出不同的因子对样本波动的影响；组内方差则是不考虑组间方差的纯随机影响。
如果组间方差明显高于组内方差，说明样本数据波动的主要来源是组间方差，因子是引起波动的主要原因，可认为因子对实验的结果存在显著的影响 ；
第28页，共55页。
X4
第24页，共55页。
如果备择假设成立，即H1: (i=1，2，3，4)不全相等
– 至少有一个总体的均值是不同的
– 有系统误差
Xi
这意味着四个样本分别来自均值不同的四个正态总体 。
第25页，共55页。
f(X)
X
X1 X2 X3
X4
第26页，共55页。
方差的分解 样本数据的波动又两个来源：一个是随机波动；一个是因子影响。样本数据的波动，可通过离差平方和来反映。这个离差平 方和可分解为组间方差与组内方差两部份。即
算术均值
x1 x...2....
x3
方差
S12 S22
.......
Sr2
si2ni1 1jn i1
2
xijxi
(i1,2, ,r)
第37页，共55页。
SST是全部观察值 与总平均值的离差平方和，反映全部观察值的离散状况。 其计算公式为：
r n
2
SST
xij X
i1 j1
SST反映了全部数据总的误差程度。
样本均值越不同，我们推断总体均值不同的证据就越充分。
第22页，共55页。
• 如果原假设成立，即H0: = = • 四种颜色饮料销售的均值都相等
– 没有系统误差
•
这意味着每个样本都来自均值为 、方差为2的同一正态总体
总离差平方和=组间离差平方和+组内离差平方和
方差的分解
组间方差反映出不同的因子对样本波动的影响；组内方差则是不考虑组间方差的纯随机影响。
如果组间方差明显高于组内方差，说明样本数据波动的主要来源是组间方差，因子是引起波动的主要原因，可认为因子对实验的结果存在显著的影响 ；
第28页，共55页。
X4
第24页，共55页。
如果备择假设成立，即H1: (i=1，2，3，4)不全相等
– 至少有一个总体的均值是不同的
– 有系统误差
Xi
这意味着四个样本分别来自均值不同的四个正态总体 。
第25页，共55页。
f(X)
X
X1 X2 X3
X4
第26页，共55页。
方差的分解 样本数据的波动又两个来源：一个是随机波动；一个是因子影响。样本数据的波动，可通过离差平方和来反映。这个离差平 方和可分解为组间方差与组内方差两部份。即
算术均值
x1 x...2....
x3
方差
S12 S22
.......
Sr2
si2ni1 1jn i1
2
xijxi
(i1,2, ,r)
第37页，共55页。
SST是全部观察值 与总平均值的离差平方和，反映全部观察值的离散状况。 其计算公式为：
r n
2
SST
xij X
i1 j1
SST反映了全部数据总的误差程度。
样本均值越不同，我们推断总体均值不同的证据就越充分。
第22页，共55页。
• 如果原假设成立，即H0: = = • 四种颜色饮料销售的均值都相等
– 没有系统误差
•
这意味着每个样本都来自均值为 、方差为2的同一正态总体
AspenPlus的应用基础讲课文档
第16页，共51页。
选用单元操作模块
连结流股
第17页，共51页。
（1）选用单元操作模块 （2）连结流股
第18页，共51页。
设定全局特性
1. 标题 Title 2. 度量单位 Units of Measurement
输入数据 Input data
输出结果 Output results
3. 全局设定 Global Settings 流量基准 Flow basis 大气压力 Ambient pressure 有效物态 Valid phases 游离水计算 Use free water calculation
第41页，共51页。
流程图中黏贴表单
第42页，共51页。
显示出流程流股参数
第43页，共51页。
显示出PFD参数
第44页，共51页。
第45页，共51页。
更多选项
第46页，共51页。
OLE 操作步骤 (对象连接与嵌入)
复制
第47页，共51页。
黏贴链接
第48页，共51页。
符号
状态
表输入未完成 表输入完成 表中没有输入。是可选项。 对于该表有计算结果。 对于该表有计算结果，但有计算错误。 对于该表有计算结果，但有计算警告。 对于该表有计算结果，但自从生成结果后输入已经改变。
第49页，共51页。
输出报告
第50页，共51页。
10. 保存模拟项目 Save Project
Bkp文件与Apw文件的区别 • Bkp文件可以适用于升级后的软件版本，Apw
文件不能在升级后的软件中打开。
• Bkp文件不保存中间收敛信息， Apw文件保
存中间收敛信息。
第51页，共51页。
8. 输入外部流股信息 External Steams 9. 输入单元模块参数 Block Specifications
选用单元操作模块
连结流股
第17页，共51页。
（1）选用单元操作模块 （2）连结流股
第18页，共51页。
设定全局特性
1. 标题 Title 2. 度量单位 Units of Measurement
输入数据 Input data
输出结果 Output results
3. 全局设定 Global Settings 流量基准 Flow basis 大气压力 Ambient pressure 有效物态 Valid phases 游离水计算 Use free water calculation
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流程图中黏贴表单
第42页，共51页。
显示出流程流股参数
第43页，共51页。
显示出PFD参数
第44页，共51页。
第45页，共51页。
更多选项
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OLE 操作步骤 (对象连接与嵌入)
复制
第47页，共51页。
黏贴链接
第48页，共51页。
符号
状态
表输入未完成 表输入完成 表中没有输入。是可选项。 对于该表有计算结果。 对于该表有计算结果，但有计算错误。 对于该表有计算结果，但有计算警告。 对于该表有计算结果，但自从生成结果后输入已经改变。
第49页，共51页。
输出报告
第50页，共51页。
10. 保存模拟项目 Save Project
Bkp文件与Apw文件的区别 • Bkp文件可以适用于升级后的软件版本，Apw
文件不能在升级后的软件中打开。
• Bkp文件不保存中间收敛信息， Apw文件保
存中间收敛信息。
第51页，共51页。
8. 输入外部流股信息 External Steams 9. 输入单元模块参数 Block Specifications
状态观测器PPT课件
所谓的状态变量的重构或观测估计问题,即设法另外构造一个 物理可实现的动态系统,
✓ 它以原系统的输入和输出作为它的输入,
✓ 而它的状态变量的值能渐近逼近原系统的状态变量 的值或者其某种线性组合,
✓ 则这种渐近逼近的状态变量的值即为原系统的状态 变量的估计值,
✓ 并可用于状态反馈闭环系统中代替原状态变量作为 反馈量来构成状态反馈律。
2020128精选ppt15图69渐近状态观测器的结构图2020128精选ppt16根据上述误差方程被控系统abc的渐近状态观测器亦可简记为2020128精选ppt17显然当状态观测器的系统矩阵agc的所有特征值位于s平面的左半开平面即具有负实部因此状态观测器的设计问题归结为求反馈矩阵g使agc的所有特征值具有负实部及所期望的衰减速度定理渐近状态观测器的极点可以任意配臵即通过矩阵g任意配臵agc的特征值的充要条件为矩阵对ac能观
第27页/共28页
感谢您的观看！
2021/7/25
第6章 线性系统综合
第28页/共28页
先定义如下状态估计误差:
x x-xˆ
则有
x ( x-xˆ ) A( x-xˆ )-G( y-yˆ) A( x-xˆ )-G( x-xˆ ) ( A-GC)( x-xˆ )
其中A-GC称为状态观测器的系统矩阵。
➢ 根据上述误差方程,被控系统(A,B,C)的渐近状态观测器, 亦可简记为(A GC, B,C) 。
则状态估计误差 x xˆ 的解为
x(t) xˆ(t) eAt x(0) xˆ(0)
2021/7/25
第7页/共28页
显然,当 x(0) xˆ(0) 时,则有 x(t) xˆ(t) ,
✓ 即估计值与真实值完全相等。
➢ 但是,一般情况下是很难做到这一点的。这是因为:
✓ 它以原系统的输入和输出作为它的输入,
✓ 而它的状态变量的值能渐近逼近原系统的状态变量 的值或者其某种线性组合,
✓ 则这种渐近逼近的状态变量的值即为原系统的状态 变量的估计值,
✓ 并可用于状态反馈闭环系统中代替原状态变量作为 反馈量来构成状态反馈律。
2020128精选ppt15图69渐近状态观测器的结构图2020128精选ppt16根据上述误差方程被控系统abc的渐近状态观测器亦可简记为2020128精选ppt17显然当状态观测器的系统矩阵agc的所有特征值位于s平面的左半开平面即具有负实部因此状态观测器的设计问题归结为求反馈矩阵g使agc的所有特征值具有负实部及所期望的衰减速度定理渐近状态观测器的极点可以任意配臵即通过矩阵g任意配臵agc的特征值的充要条件为矩阵对ac能观
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感谢您的观看！
2021/7/25
第6章 线性系统综合
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先定义如下状态估计误差:
x x-xˆ
则有
x ( x-xˆ ) A( x-xˆ )-G( y-yˆ) A( x-xˆ )-G( x-xˆ ) ( A-GC)( x-xˆ )
其中A-GC称为状态观测器的系统矩阵。
➢ 根据上述误差方程,被控系统(A,B,C)的渐近状态观测器, 亦可简记为(A GC, B,C) 。
则状态估计误差 x xˆ 的解为
x(t) xˆ(t) eAt x(0) xˆ(0)
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显然,当 x(0) xˆ(0) 时,则有 x(t) xˆ(t) ,
✓ 即估计值与真实值完全相等。
➢ 但是,一般情况下是很难做到这一点的。这是因为: