Файл: Элементы математического моделирования в программных средах MATLAB 5 и Scilab (Андриевский Фрадков).pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.04.2024
Просмотров: 449
Скачиваний: 1
Интегральная кривая 129 Интерполяция 69 Интерпретатор Scilab 203 Каноническое представление 78 КИХ-фильтр 90, 230 Комбинаторная задача 180 Композиционное правило вы-
вода 112 Конечная форма АСГ 162
Конкатенация (объединение) 47 Континуализация 82, 91 Континуальное множество 55 Коэффициент демпфирования
62
—передачи 51
—нечеткости 115
—Фурье 67
Критериальная функция 184 Критерий оптимальности 172
— прекращения поиска 176 Круговой критерий 139 Курс акций 183
Л А Х 63 Лингвистическая переменная
106
Линеаризованная модель 76 Линейная нормализация 175
—регрессия 183 Линейчатый спектр 68
Логарифмическая нормализация 176
—частотная характеристика 63
Логическое исчисление 112 Локальный экстремум 172 ЛС-модель 221
—-объект 88
—-система 50 Scilab 207
ЛФЧХ 63
Ляпуновская экспонента 130
Максимальная степень возбу-
димости 142 Максимум функции 172
Маскированная подсистема 216 Массив 31 Математическая модель 11
— ожидание 103 Матрица Гессе (гессиан) 174
—многочленов Scilab 205
—наблюдаемости 188
—рациональных функций Scilab
206
—строк Scilab 205
—Якоби 130
Матричный многочлен 35 Машинный эпсилон 167 Мгновенная мощность 67 Метод барьерных функций 177
—ветвей и границ 177
—Гаусса-Зейделя 176
—Лэвисона 80
—И-ИЛИ-дерева 181
—ИПХ 89
—конфигураций 176
—наименьших квадратов (МНК) 155, 184
—наискорейшего спуска 177
—нулевого порядка 175
—переменной метрики 177
—покоординатного спуска 176
—полного перебора 181
—проекции градиента 177
—случайного поиска 176
—сопряженных градиентов 177
—сопряженных направлений 177
—стохастической аппроксимации 159
—Тастина 92
—целевых неравенств 161
—штрафных функций 177 Методика математического мо-
делирования 20 Минимаксный подход 158
281
Мнимая единица 34 МН К-оценка 156, 185
Многоэкстремальная функция 172
Множители Лагранжа 174 Мода нечеткого числа 115 Моделирование 51 Модель состояния 18, 75
Направление перемещения 174 Направленный граф 27 Нахождение экстремума функ-
ции 37 Неопределенная система 16 Неопределенность 13 Непрерывное множество 55 Нерекурсивный фильтр 90 Несмещенность оценки 156 Несобственная системы 79 Нечеткая логика 112
—система 109
—множество 104
—отношение 107
—подмножество 105
—число 115 Неявные системы 76
Нормальные уравнения 155, 185 Нормирование параметров 175 НПК-модель 221
форма 93
Область работоспособности 173 Обработка изображений 242
— образов 241 Обращение матриц 32 Ограничения 173
Одноэкстремальная функция 172 Окно управления MATLAB 30,
43 Оператор дифференцирования
61
— цикла 50 Операция 16
Опорная траектория 76
Определенная система 16
—интеграл 38 Оптимизация 172 Ориентированный граф 27 Относительная ошибка 46 Отношение 13
—доминирования 112
—сходства 112 Параметризация 17 Параметрический синтез 179 Параметры 16 Передаточная функция 62, 78
Scilab 208 Переменные 16
—состояния 18, 44, 75 Переходная характеристика 89 Подсистема 14 Поисковая оптимизация 174 Показатель Ляпунова 130 Поле Галуа 239
Полосовой фильтр (ПФ) 91 Порядок 112
—фильтра 90
Постоянная времени 62 Правило предпочтения 172 Предварительный синтез 8 Предельное множество 124 Преобразование Фурье 67 Причинность 16
Произведение нечетких множеств 119
Процедура Scilab 203 Прямые ограничения 173 Псевдообратная матрица 186
Размытое множество 104 Разреженная матрица Scilab 206 Распределение Фишера 158 Рациональная функция Scilab
205 Регрессионный вектор 184
Рекуррентный алгоритм 159
— метод 159 Рекурсивный фильтр 90, 231
282
Релейный элемент 123 Ряд Фурье 67
Свертка векторов 34, 66 Свойство конвергентности 135
—транзитивности 112 Серый ящик 17
Сеть обратного распространения 261
Символьный 40 Симметричное нечеткое число
115 Сингулярные дифференциаль-
ные системы 76 Синтез цифрового фильтра 90 Система 13
—TfcX34
—Лурье 138, 191
—с памятью 18
—Чуа 126
Скалярный объект Scilab 204 Скользящее среднее 100 Скрипт-файл 36 Скрытый параметр 18 Собственное число 33
— вектор 33 Совмещенный (управляемый)
синтез 8 Соединение систем 14 Состояние системы 75 Список Scilab 206
Способ задаваемого шага 175
— оптимального шага 175 Среднеарифметическое значе-
ние 103 Среднее значение 115 Средняя мощность 67
Статистическая однородность 98
— устойчивость 98 Статическая модель 54 Статический коэффициент 62 Стационарная точка 174 Степень возбудимости 141
Странный аттрактор 124 Строго пассивная система 142 Структура 27
— системы 16 Структурированность 15 Структурно-топологические урав-
нения 12 Структурный граф 27
— синтез 179 Сумма нечетких множеств 119
Теорема Котельникова-Шеннона 69
—Куна-Таккера 174
—Кэли-Гамильтона 35
—отсчетов 69 Теоретическая модель 12
Тестовая задача оптимизации 178
Тета-форма модели 187 Типизированнный список Scilab
207
Тор 39 Транспонирование 31 Тренд 102
Унимодальная функция 172 Управляемое каноническое пред-
ставление 78 Управляемые параметры 172 Уравнение Ван дер Поля 123
—Луффинга 123
—Лоренца 124
—Чуа 126
—состояния 50 Уровень надежности 157
—сложности синтеза 180 Условие постоянного возбужде-
ния 193
—попадания в окрестность 176 Условная оптимизация 173 Условный экстремум 173 Устойчивость по Жуковскому
126
283
Фазовая кривая 73 Фазовый портрет 72 Фиксация графика 74
Фильтр Баттерворта 90, 234, 237
—верхних частот (ВЧ) 91
—нижних частот (НЧ) 91 прототип 87
Фрактальная размерность 132
—множество 132 Функционал 151 Функциональная система 16
—ограничения 173 Функция качества 172
—Лагранжа 174
—полезности 114
—принадлежности 105
—Розенброка 178
—MATLAB 43
Хаос 124 Хаотическая система 125
Характеристика возбудимости 141
Характеристический многочлен 33
—показатель 130
—полином 78
Целевая функция 172 Целенаправленность 15 Целостность 14 Целочисленное программиро-
вание 172 Цель 15
Центр нечеткого числа 115 Цепь Чуа 126 Цифровой фильтр (ЦФ) 87
Частота 64
—Найквиста 69, 90, 121 Частотная передаточная функ-
ция 63
—характеристика 63 Частотный спектр 68
Черный ящик 17 Численное решение дифферен-
циального уравнения 85 Число обусловленности 178
Шаг дискретности 68, 87
— квантования 68 Эквивалентность 112 Экспертная система 182 Экстремальная точка 172 Энергетические характеристи-
ки 67 Энергия сигнала 67
Эффективность поиска 175
т-файл 36
ASK-кодирование 240 LTI-модель 222
MATLAB Command Window 21, 30, 43
ODE-структура 49 PSK-кодирование 240 S-модель 51, 215 Scilab 203 ZPK-модель 222
284
Тулбоксы MATLAB
COMMUNICATION TOOLBOX 238
CONTROL SYSTEMS TOOLBOX 49, 81, 89, 91, 188, 222
FINANCIAL TOOLBOX 100, 256 FUZZY LOGIC TOOLBOX 258 NEURAL NETWORK TOOLBOX
261
SIMULINK 52, 215 SIMULINK TOOLBOX 52
STATISTICS TOOLBOX 103, 158, 247
SYMBOLIC TOOLBOX 39, 84 SYSTEM IDENTIFICATION 187,
227
Конструкции SIMULINK
Blocksets к Toolboxes 216 Connections 216 Denominator 65
Discrete 216 Drag-and-Drop 215 Final value 51 Gain 51
Initial condition 51, 86
— value 51 Input 86 Linear 216
Load from workspace 86 Masked Subsystem 216 Math function 85
Max step size 66, 86 Nonlinear 85, 216 Numerator 65 Output 66 Patrameters 51 RelTol 48
Save to workspace 66 Scope 51
Simulation 51 Sinks 216 Solver 51, 86
—options 66, 86 Sources 216 Start 51
States 51 Step 51
—time 51
Stop time 52 Time 51, 66 TransferFen 65 Workspace 66
— I/O 51
285
Операторы MATLAB
abs 64 angle 64 axes 45
axis 39, 45, 74 bode 88, 90 butter 90
c2d 81, 88 clear 43 close 43 collect 61 conv 34, 66 conv 66 d2s 91
dateaxis 100 datenum 100 deconv 35 detrend 102 disp 216 dsolve 41 ezplot 37 fcdf 158
fft 69 figure 66 find 47 finv 158
fmin, fmins 36 fmins 37, 178 for-end 47, 73 fprint 216 fsolve 37 function 36 fzero 38
global 36, 44, 46 grid 34
hisfit 103
hold on (off) 74, 89 hold on (off) 89 iconedit 217
if-else-end 46 inf 74
interpl, interplq 69 legend 45
linmod 87 logspace 64 lsim 50 max 71 mesh 38 meshgrid 38 movavg 100 normfit 103
normplot 104 numden 62 obsv 188
ode45 42, 44-52 odeset 48
plot 73, 89, 217 poly 33
polyval 35 polyvalm 35 quad 38 roots 33
semilogx 65, 89 set 45
sim 52, 66 simple 62 solve 40 squeeze 88 ss 50, 91 stem 89 step 89 subplot 45 subs 41
sym 40 |
|
text 66, |
216 |
tf 88, 92 |
|
tic-toc |
52 |
timeser |
100 |
title 45 |
|
zpk 91 |
|
Научное издание
Борис Ростиславич Андриевский Александр Львович Ф р а д к о в
ЭЛЕМЕНТЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В ПРОГРАММНЫХ СРЕДАХ MATLAB-5 И SCILAB
Печатается с оригинал-макета, подготовленного авторами
Редактор издательства Л. С. Тихомирова Художник Л. А. Яценко
Лицензия ИД № 02980 от 06 октября 2000 г.
Подписано к печати 13.02.2001. Формат 60 х 901/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 18.0. Уч.-изд. л. 14.2.
Доп. тираж 1000 экз. Тип. зак. № 3752. С 23
Санкт-Петербургская издательская фирма «Наука» РАН 199034, Санкт-Петербург, Менделеевская линия, 1 nauka@aspid.nw.ru
Санкт-Петербургская типография «Наука» РАН 199034, Санкт-Петербург, 9-я линия, 12
По заказу Центра «Интеграция» (113162, г. Москва, ул. Шаболовка, 33) Санкт-Петербургской издательской фирмой «Наука» РАН в серии «АНАЛИЗ И СИНТЕЗ НЕЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ» под общей редакцией Г. А. Леонова и А. Л. Фрадкова в 2000 г. выпущена книга:
М и р о ш н и к И.В., Н и к и ф о р о в В.О., Ф р а д к о в A.JI. Нелинейное и адаптивное управление сложными динамическими системами. — СПб.: Наука, 2000. — 549 е., ил. 82.
ISBN 5-02-024872-Х
В книге представлены теоретические основы и методы управления сложными динамическими системами, характеризующимися высокой размерностью и существенной нелинейностью моделей, большим числом входных и выходных переменных, параметрической и структурной неопределенностью. Представлен ряд оригинальных концепций и методов, таких как предписанное пространственное движение, согласованное управление, робастные алгоритмы адаптации высокого порядка, методы скоростного градиента и неявной эталонной модели. Рассматриваются приложения к задачам нелинейного управления механическими системами: пространственным движением твердого тела, многоколесными мобильными роботами, колебательными маятниковыми системами.
Для научных работников, инженеров, преподавателей и аспирантов в области автоматического управления, механики и прикладной математики. Может быть использована в качестве учебного пособия по специальностям, связанным с автоматизацией и управлением.
В 2001 г. готовится к выпуску:
А н д р и е в с к и й Б . Р . , Б л е х м а н И . И . , Б о р ц о в Ю . А . , Г а в р и - л о в С . В . , К о н о п л е в В . А., Л а в р о в Б . П., П о л я х о в Н . Д . , Т о м ч и - н а О . П., Ф р а д к о в А. Д., Ш е с т а к о в В . М. Управление мехатронными вибрационными установками / Под ред. И. И. Блехмана и A. JI. Фрадкова. — СПб.: Наука, 2001.
Изложены основы построения систем управления вибрационным оборудованием. Описаны основные подходы к использованию обратной связи в вибрационных технологиях и соответствующие методы нелинейной теории управления, в том числе оригинальные результаты авторов. Рассмотрены основные этапы создания мехатронных систем: построение математических моделей механической и электрической подсистем; разработка алгоритмов управления; компьютерное моделирование и анализ динамики замкнутых систем. Особое внимание уделено таким основным нелинейным задачам управления вибрациями, как пуск, прохождение зоны резонанса и управляемая синхронизация вибровозбудителей. Описаны экспериментальные установки: учебно-исследовательский мехатронный вибрационный стенд и двухмаятниковая установка, разработанные в Санкт-Петербургском учебно-научном центре «Проблемы машиностроения, механики и процессов управления» при поддержке ФЦП «Интеграция». Представлены результаты компьютерного моделирования и экспериментальных исследований.
Для научных работников, инженеров и преподавателей, а также студентов и аспирантов по направлениям «Мехатроника и робототехника», «Прикладная механика», «Автоматизация и управление».