高 燕，趙 娜

(1.鄭州師范學(xué)院，河南 鄭州 450000；2.信陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 信陽(yáng) 464000)

基于控制系統(tǒng)狀態(tài)觀(guān)測(cè)器設(shè)計(jì)的算法分析

高 燕1，趙 娜2

(1.鄭州師范學(xué)院，河南 鄭州 450000；2.信陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 信陽(yáng) 464000)

研究時(shí)滯系統(tǒng)狀態(tài)觀(guān)測(cè)器設(shè)計(jì)的計(jì)算方法。在信息技術(shù)不斷發(fā)展中需要滿(mǎn)足對(duì)預(yù)測(cè)控制輸入的定量控制，通過(guò)對(duì)整體觀(guān)測(cè)器的設(shè)計(jì)控制，可更好地滿(mǎn)足對(duì)觀(guān)測(cè)器實(shí)際使用狀態(tài)上的執(zhí)行調(diào)控，從最基礎(chǔ)的檢測(cè)設(shè)計(jì)完成對(duì)整體預(yù)測(cè)觀(guān)測(cè)器的環(huán)境預(yù)測(cè)。針對(duì)預(yù)測(cè)控制器的實(shí)際使用性能進(jìn)行綜合分析，判斷在不同環(huán)境下的執(zhí)行調(diào)控，并以此來(lái)確定在不同計(jì)算公式環(huán)境下的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

控制系統(tǒng)；狀態(tài)觀(guān)測(cè)器；優(yōu)化設(shè)計(jì)

0 引 言

伴隨著近年來(lái)信息技術(shù)的不斷發(fā)展，在應(yīng)用技術(shù)的使用上，隨著不斷的技術(shù)推動(dòng)，在進(jìn)行裝填空間模型的建設(shè)中，通過(guò)代表性的控制體系技術(shù)執(zhí)行建設(shè)，其中模型預(yù)測(cè)控制技術(shù)的出現(xiàn)在很大程度上可更好地滿(mǎn)足基本的預(yù)測(cè)監(jiān)控建設(shè)。而在進(jìn)行模型精度寬容性分析上，可以更好地滿(mǎn)足對(duì)基本的建設(shè)需求。本文從現(xiàn)代空間模型設(shè)計(jì)項(xiàng)目的系統(tǒng)維持狀態(tài)進(jìn)行綜合分析，并探究在不斷的研究過(guò)程中對(duì)整體的操控處理，以及控制向量的設(shè)計(jì)分析，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)建設(shè)，為后續(xù)的發(fā)展提供兼顧處理體系。下面針對(duì)其時(shí)滯系統(tǒng)的狀態(tài)觀(guān)測(cè)器設(shè)計(jì)算法進(jìn)行簡(jiǎn)要分析研究。

1 預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在進(jìn)行狀態(tài)空間數(shù)字模型的描寫(xiě)建設(shè)中，對(duì)于不同的時(shí)滯系統(tǒng)狀態(tài)描述處理控制，可通過(guò)線(xiàn)性定向控制系統(tǒng)，完成對(duì)整體的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)向量分析，并通過(guò)合理的狀態(tài)向量實(shí)現(xiàn)對(duì)整體維數(shù)系數(shù)在執(zhí)行操作系統(tǒng)上的自動(dòng)衡量能力的判定和矩陣的穩(wěn)定系統(tǒng)分析，為后續(xù)的具體操作提供安全信息保障[1]。對(duì)于精度的精密性信息分析，也能夠通過(guò)系統(tǒng)的整體影響系統(tǒng)分析，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)在性能上的忽略，更加便利地完成對(duì)整體系統(tǒng)的檢測(cè)分析[2-3]。在進(jìn)行這一理論數(shù)值的計(jì)算中，具體的向量計(jì)算公式如下：

X(t)=Ax(t)+Bu(t-r)，y(t)=Cx(t)

(1)

在(1)式中，x∈Rn，y∈Rp，u∈Rq，經(jīng)分析，其各項(xiàng)系數(shù)的維持，主要通過(guò)對(duì)維數(shù)的常規(guī)使用，實(shí)現(xiàn)對(duì)矩形觀(guān)測(cè)信息的全面控制分析。

對(duì)于整體的觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)分析，可從以下幾點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

1.1 降維狀態(tài)的預(yù)測(cè)觀(guān)測(cè)器設(shè)計(jì)方式

針對(duì)滿(mǎn)秩序矩陣C在使用上會(huì)受到常量矩陣D的可逆執(zhí)行，因此在執(zhí)行中，需要從以下的式子來(lái)進(jìn)行干預(yù)分析處理：

(2)

在(2)式中，其中T1∈Rnp，T2∈Rn(n-p)，而A1∈Rp2，A12∈Rp(np)，A21∈Rp(n-p)，A2∈R(n-p)(n-p)，式(2)構(gòu)成了整個(gè)預(yù)算觀(guān)測(cè)器在運(yùn)行過(guò)程中的等價(jià)代理信息計(jì)算運(yùn)行，通過(guò)整體的結(jié)構(gòu)變化等價(jià)調(diào)整，為后續(xù)的觀(guān)測(cè)檢測(cè)提供保障。而對(duì)于整體系統(tǒng)等價(jià)預(yù)測(cè)檢測(cè)功能，則可通過(guò)式(3)來(lái)實(shí)現(xiàn)：

(3)

在(3)式中，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸入等，都可根據(jù)實(shí)際的構(gòu)造變化來(lái)完成對(duì)文本結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)降維系統(tǒng)調(diào)整，并以此來(lái)完成對(duì)整體觀(guān)測(cè)系統(tǒng)的使用計(jì)算。

1.2 預(yù)測(cè)矯正模型的設(shè)計(jì)分析

在進(jìn)行相應(yīng)的仿效系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，由于需要滿(mǎn)足對(duì)預(yù)測(cè)處理系統(tǒng)的執(zhí)行選擇，在進(jìn)行相應(yīng)額的木星設(shè)計(jì)中，就需要注意如下2個(gè)式子中的數(shù)據(jù)計(jì)算規(guī)律：

X(t+r)=Ax(t+r)+Bu(t)

(4)

Y(t+r)=Cx(t+r)+F(y(t)-Cx(t))

(5)

(4)式、(5)式中，其中F為diag{f1……fq}的矯正矩陣，在進(jìn)行調(diào)節(jié)過(guò)程中可通過(guò)輸入預(yù)測(cè)的信息調(diào)整確保預(yù)測(cè)信息的精確度。

1.3 最優(yōu)化反饋控制規(guī)律分析

對(duì)于最優(yōu)化控制目的選擇，通過(guò)有效的規(guī)律控制，基于基本的控制規(guī)律以及使用的優(yōu)良性指標(biāo)等，可通過(guò)下式來(lái)進(jìn)行：

(6)

在取極小值時(shí)，可對(duì)其進(jìn)行Q=CTHC，其中H∈Rp2。

對(duì)于整體的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)分析也可結(jié)合實(shí)際的反饋裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)整體理論上的系統(tǒng)預(yù)測(cè)分析。其實(shí)際的控制規(guī)律，如式(7)所示：

U(t)=-R-1BTPγ(t+r)

(7)

P表示在矩陣方程中的唯一正解。為滿(mǎn)足基本模塊在設(shè)計(jì)完畢的操作應(yīng)用，也可結(jié)合實(shí)際的系統(tǒng)流程，在完成對(duì)整體的模塊設(shè)計(jì)后進(jìn)行多方面的執(zhí)行操作,實(shí)現(xiàn)對(duì)不同的流程結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合性分析[4]。

2 系統(tǒng)性能結(jié)構(gòu)分析

對(duì)于頻率分析的執(zhí)行操作，可借用相應(yīng)的頻域初始條件進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)分析。這個(gè)過(guò)程中，為滿(mǎn)足基本的使用調(diào)整，可通過(guò)式(8)來(lái)進(jìn)行。

Y(s)=C(sI-A)-1Be-rsU(s)

(8)

其中所檢測(cè)出來(lái)的預(yù)測(cè)觀(guān)測(cè)數(shù)值，對(duì)于整體的運(yùn)算執(zhí)行等，能更好地滿(mǎn)足對(duì)信息的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)變化檢測(cè)。對(duì)于綜合信息的信息判定問(wèn)題，通過(guò)基本的閉環(huán)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，也可更好地保證對(duì)反饋規(guī)律的執(zhí)行操作調(diào)整。進(jìn)行計(jì)算操作如下式：

U(s)=R-1BTP(Xs(s)-L(x(t+r)))

(9)

在(9)式中，為滿(mǎn)足對(duì)不同預(yù)算信息的閉環(huán)檢測(cè)，需要結(jié)合圖1所示的流程環(huán)節(jié)來(lái)進(jìn)行最終的數(shù)據(jù)分析。

圖1 閉環(huán)控制系統(tǒng)的等效原理

在進(jìn)行時(shí)域分析的過(guò)程中，為方便對(duì)數(shù)值的取值分析，可結(jié)合實(shí)際的預(yù)測(cè)誤差進(jìn)行綜合調(diào)整，并依照相應(yīng)的誤差數(shù)值報(bào)表，完成整體的狀態(tài)觀(guān)測(cè)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)誤差方程模型的綜合性誤差調(diào)整，并實(shí)現(xiàn)對(duì)整體狀態(tài)的觀(guān)測(cè)分析。基本的觀(guān)測(cè)誤差方程如下：

xoe(t+r)Axoc(t+r)+Cype(t+r)

(10)

對(duì)于基本的設(shè)施誤差判斷，可結(jié)合實(shí)際的使用觀(guān)測(cè)需求理念，完成對(duì)整體的配置任意渠道分析，并通過(guò)相應(yīng)的信息數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)整體的觀(guān)測(cè)精度分析，并以此來(lái)完成對(duì)預(yù)測(cè)誤差的ype信息計(jì)算[5]。

在實(shí)際的使用操作上，可結(jié)合相應(yīng)的計(jì)算指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)測(cè)誤差的信息結(jié)構(gòu)處理，并通過(guò)變化的緩慢信息調(diào)整，從最根本的基礎(chǔ)信息運(yùn)算上，實(shí)現(xiàn)對(duì)整體的誤差預(yù)測(cè)信息數(shù)據(jù)執(zhí)行。

在進(jìn)行信息的定義計(jì)算過(guò)程中，為滿(mǎn)足對(duì)穩(wěn)定矩陣的信息計(jì)算執(zhí)行，需要進(jìn)行對(duì)穩(wěn)定矩陣的全面檢測(cè)。通過(guò)觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)的測(cè)定分析，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)觀(guān)測(cè)預(yù)測(cè)信息的時(shí)滯系統(tǒng)進(jìn)行綜合性分析，并實(shí)現(xiàn)對(duì)整體運(yùn)行基礎(chǔ)的層次解析，為后續(xù)的結(jié)構(gòu)建設(shè)提供安全保障[6-7]。

對(duì)于實(shí)際的操作執(zhí)行，為實(shí)現(xiàn)對(duì)方程的定量信息分析，需要從以下幾個(gè)點(diǎn)的信息進(jìn)行綜合判定，并通過(guò)合理的信息調(diào)節(jié)，完成對(duì)不同方程的綜合信息調(diào)整分析。其使用的優(yōu)化方程如下：

(11)

(11)式中,不同的數(shù)據(jù)分析調(diào)整流程可從不同的體系關(guān)系來(lái)進(jìn)行綜合分析，并通過(guò)整理,實(shí)現(xiàn)對(duì)整體系統(tǒng)的指標(biāo)性信息計(jì)算，完成整體的優(yōu)化控制。

3 結(jié) 論

在進(jìn)行控制對(duì)象的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)分析中，向量和系統(tǒng)的控制數(shù)據(jù)之間存在著降維狀態(tài)，而在這個(gè)過(guò)程中，設(shè)計(jì)預(yù)測(cè)觀(guān)測(cè)器的使用，成為降低其狀態(tài)分布作用的重點(diǎn)。在這個(gè)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)整體的系統(tǒng)優(yōu)化反饋控制，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)研究性數(shù)據(jù)的綜合調(diào)整，通過(guò)實(shí)際的預(yù)測(cè)評(píng)估理念，完成對(duì)不同狀態(tài)的結(jié)構(gòu)觀(guān)測(cè)分析，并依照相應(yīng)的信息計(jì)算，實(shí)現(xiàn)對(duì)整體性能在預(yù)測(cè)觀(guān)測(cè)信息上的全面監(jiān)控，為后續(xù)的性能檢測(cè)提供優(yōu)質(zhì)保障。

[1]李娟,葉若紅,唐功友，等.含控制時(shí)滯系統(tǒng)的實(shí)時(shí)故障診斷和最優(yōu)容錯(cuò)控制[J].控制與決策,2008,23(04):439-444.

[2]付艷明,張鵬,段廣仁，等.一類(lèi)線(xiàn)性時(shí)滯系統(tǒng)的狀態(tài)觀(guān)測(cè)器設(shè)計(jì)[J].黑龍江大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2005,22(01):16-20.

[3]張城明.時(shí)滯系統(tǒng)的最優(yōu)跟蹤控制與狀態(tài)觀(guān)測(cè)器設(shè)計(jì)[D].青島：中國(guó)海洋大學(xué),2008.

[4]宿浩.時(shí)滯系統(tǒng)的控制方法及應(yīng)用研究[D].青島：中國(guó)海洋大學(xué),2015.

[5]周蘭.基于連續(xù)—離散二維模型的周期系數(shù)線(xiàn)性系統(tǒng)魯棒重復(fù)控制設(shè)計(jì)[D].長(zhǎng)沙：中南大學(xué),2010.

[6]樊銘渠.時(shí)滯及非線(xiàn)性系統(tǒng)最優(yōu)輸出跟蹤控制研究[D].青島：中國(guó)海洋大學(xué),2008.

[7]MICHIELSW,ROOSED.Time-delaycompensationinunstableplantsusingdelayedstatefeedback[C]//Proceedingsofthe40thIEEEconferenceonDecisionandControl.Orlando:IEEE,2001，2：1433-1437.

[責(zé)任編輯：毛微曦 英文編輯：劉彥哲]

Analysis of State Observer Design Algorithm Based on Time Delay System

GAO Yan1,ZHAO Na2

(1.Zhengzhou Normal University，Zhengzhou，Henan 450000,China； 2.Xinyang Vocational and Technical College，Xinyang，Henan 464000,China)

The calculation method of state observer design based on time delay system was studied.To meet the need of predictive control input quantity in continuous progress of information technology,controlling the design of the overall scheme better met the actual use of the amount of state observer executive regulation.From the detection of the most basic design,the environment prediction of overall predictive observer was completed.In this paper,the actual performance of the predictive controller is analyzed comprehesively,the implementation control in different environment was judged.Based on this system,the optimal design in the different environments of the formula was determined.

control system;state observer;optimization design.

高燕(1983-)，女，河南洛陽(yáng)人，助教，碩士，研究方向：概率統(tǒng)計(jì)。

F 721.7

A

10.3969/j.issn.1673-1492.2017.05.006

來(lái)稿日期：2016-09-19