F(z)上电网络若干结构性质的研究及辅助分析软件的开发

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:xiaoaixiaoaixiaoai
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在线性系统理论中,系统的能控性和能观性是表征系统性质的两个重要特性。电子工程师们通常没有考虑网络是否能控或者能观这些特性,但他们设计的电路都工作得很好,是因为他们设计的电路满足了电网络结构能控能观的条件。这是基于F(z)上研究电网络所得到的结论。与传统基于实数域的研究不同,基于F(z)上的研究,所得到的结论只与网络的结构有关,而与元件的取值无关,所以它单独反应了网络的结构性质。多年来国内外有许多学者对系统(包括电网络)的结构性质的研究提出了多种不同的方法,取得了许多研究成果。但是,他们提出的研究方法常常不能描述更一般的系统。本论文中,作者利用多元有理函数矩阵(亦称为F(z)上矩阵)来描述电网络,研究它的结构能控性、能观性等性质,克服了他们的缺点。在F(z)上研究电网络时,由于网络中所有的元件都是参量并不取值,所以研究中所有的运算都是符号形式的代数运算。对比较复杂的电网络,计算量巨大,人工难以胜任,因此必须开发相应的计算机辅助分析软件。综合起来,本文的研究内容和研究成果,主要包含两个方面,即:a、理论部分的研究和结论:b、开发辅助分析软件。一、理论研究部分(1)推导出了F(z)上的状态方程。在F(z)上研究电网络的结构性质时,常常要用到网络的状态方程。本文详细地推导了有源和无源网络地状态方程,尽管最后给出的模型简单,但它的内涵和推导过程复杂。在系统/电网络理论中,它是研究网络结构能控性的一个重要工具。同时,它为辅助软件的开发提供了数学模型。(2)推导出了F(z)上带激励源的和无激励源的RLC网络输出方程。它是分析网络结构能观性的一个重要条件。文中首先详细推导了带独立源的无源网络的任意两点之间的电压输出数学模型,为辅助分析软件能够分析网络的结构能观性和提供输出方程打下基础。然后,以无激励源的RLC网络的输出方程为基础研究了网络中任意状态的可观测性,得到了相关的结构性质和条件。(3)对含零模式电网络的能控性进行了初步的探讨。讲一个网络中含零模式结构是说网络状态方程的系数矩阵A有零特征根。在F(z)上研究电网络所取得的一些结论中的前提条件常常要排除掉零模式情况。本文第四章首先研究了含零模式网络的结构特征,然后总结出这些结构特征在网络的状态方程中的体现方式,最后得到这类网络结构能控性的某些结论。以网络图论理论为基础,对网络中“独立”的全电容割集和“独立”的全电感回路的判别方法进行了一定的研究。二、开发辅助分析软件的部分文章第五章首先分析了开发辅助分析软件的必要性和紧迫性,然后从软件工程的要求出发,给出了对本软件进行的需求分析和测试规划。需求分析表明了软件的基本功能和基本框架,并通过对比常见的电路分析软件的体现出它的优越性和创新性。软件基本功能中最重要的一个功能就是对电网络的拓扑分析,文章详细说明了网络拓扑分析的各种算法,主要有:判断网络中的非正常连接(比如:元件短路,全独立电压源回路,全独立电流源割集等),判定网络中元件的关联关系(比如:确定网络中的连通图数目、标注节点、确定树支连支等),判断比较特殊的结构(比如:找出网络中的全电容回路、全电感割集、全电容割集和全电感回路等)。软件测试是软件开发过程的重要组成部分,是在软件投入使用前,对软件需求分析和编码的最终复审,是软件质量保证的关键步骤。作者对软件从用户层、应用层、功能层等层次进行了测试并给出结果。用软件的测试点来说明软件设计中应重点注意的问题。利用软件的有效代码率和系统测试说明软件的规范性和可靠性。
其他文献
为保障猪肉供应,浙江省政府出台了《关于促进生猪生产发展稳定市场猪肉供应的通知》。即日起至明年2月底,对从浙江省外调入省内的生猪载运车辆(包括省内外车牌照),凭经贸部门签发
早期并行数据库系统的研究重点主要集中在并行数据库的物理组织、操作算法、优化和调度策略上,而对于具体的执行机制则很少涉及,实际上系统资源管理的效率特别是缓冲区管理的效
随着经济和城市的不断发展,人们越来越关注公用事业的效率和进步,居民的日常生活和日常生产经营活动都离不开公用事业的发展和推动,它正在慢慢成为城市进步的标志。而作为国家机
在肥胖日益困扰人类的今天,有一种生物让人羡慕那就是昆虫。它们虽然每天不停觅食,但似乎永远不会发胖,奥秘何在?为了解开这个谜,英国牛津大学生态系、德州农工大学、悉尼大学和奥
基于真实盈余管理的视角,利用2009~2016年我国A股上市公司的数据,实证检验CFO兼任董事对公司盈余质量的影响。结果发现:相对于CFO不兼任董事的企业,CFO兼任董事的企业具有更
以董事会职能为中心,分析了监督和决策过程的不同阶段以及在此过程中内外部董事、专业委员会等结构怎样保证这些职能更好地实现。在理论分析的基础上,以2007年山东省银行业调
本文以清代新疆的农业(广义)为研究对象,针对当前研究中存在的一些空白领域和薄弱点进行研究,从灌溉水资源、农业产业、农业开发中的地域关系和人地关系等方面进行探讨。在降
积极视角的开放教育学生管理工作在力求规范的同时应更关注提升学生的主观幸福感,在管理过程中应充分挖掘并利用好开放学生自身的优势,同时要努力提升辅导员的情商,还要进一步完
针对堤防工程综合安全监测体系,基于物联网技术,建立堤防工程海量数据资源的采集、汇集、交换与共享云平台;同时针对堤防工程质量、险情演化、致溃机理,基于大数据和人工智能
在当前这个快得让人窒息的时代,普遍陷入情绪焦虑的大众最希望看到积极向上、带给人希望和向善力量的故事。美国沃顿商学院教授Jonah Berge与同事Kathenne Milkman于2013年对