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2020-12-24 19:23:50
一、一阶系统 用一阶微分方程描述的系统。二、一阶系统典型的数学模型 三、典型输入响应1。单位阶跃响应 。 y(t)的特点: (1)由动态分量和稳态分量两部分组成。 (2)是一单调上升的指数曲线。 (3)当t=T时,y=0。632。
(4)曲线的初始斜率为1/T。 性能分析: (1)超调量σ%不存在。 (2)ts=3T或4T。2。单位斜坡响应 y(t)的特点: (1)由动态分量和稳态分量两部分组成。 (2)输入与输出之间存在跟踪误差,且误差值等于系统时间常数“T”。
3。单位抛物线响应 y(t)的特点: 输入与输出之间存在误差为无穷大,这意味着一阶系统是不能跟踪单位抛物线输入信号的。4。单位脉冲响应y(t)的特点:Y(∞)为t→∞时的输出值。 对一阶系统典型输入响应的两点说明: (1)当输入信号为单位抛物线信号时,输出无法跟踪输入。
(2)三种响应之间的关系:系统对输入信号微分(积分)的响应,就等于该输入信号响应的微分(积分)。四、二阶系统典型的数学模型 例: 对应的系统结构图: 对应的微分方程: 二阶系统典型的数学模型: 开环传递函数 开环传递函数五、典型二阶系统的单位阶跃响应 在初始条件为0下,输入单位阶跃信号时特征方程: 特征方程的根: 二阶系统响应特性取决于ξ和wn两个参数,在ξ不变情况下取决于wn。
1。过阻尼(ξ>1)的情况 特征根及分布情况: 阶跃响应: 响应曲线: 2。欠阻尼(ξ<1)的情况 特征根及分布情况: 阶跃响应: 响应曲线: 3。临界阻尼(ξ=1)的情况 特征根及分布情况: 阶跃响应: 响应曲线:4。
无阻尼(ξ=0)的情况 特征根及分布情况: 阶跃响应: 响应曲线:结论:1、不同阻尼比有不同的响应,决定系统的动态性能。2、实际工程系统只有在0 上升时间:在暂态过程中第一次达到稳态值的时间。 对于二阶系统,假定情况0 在t=tp时刻对y(t)求导,令其等于零。 经整理得将其代入超调量公式得 3。调节时间ts:输出量y(t)与稳态值y(∞)之间的偏差达到允许范围(±2%~±5%),并维持在允许范围内所需要的时间。 结论: 若使二阶系统具有满意的性能指标,必须选合适的ξ,wn。
wn增大可使ts下降,可以通过提高开环放大系数k来实现;增大阻尼比,可减小振荡,可通过降低开环放大系数实现。 例有一位置随动系统,结构图如下图所示,其中K=4。 (1)求该系统的自然振荡角频率和阻尼比; (2)求该系统的超调量和调节时间; (3)若要阻尼比等于0。
707,应怎样改变系统放大倍数K? 解(1)系统的闭环传递函数为 写成标准形式 可知 (2)超调量和调节时间 (3)要求ξ=0。707时, 七、提高二阶系统动态性能的方法1。比例——微分(PD)串联校正 未加校正网络前: 加校正网络后:校正后的等效阻尼系数: 2。
输出量微分负反馈并联校正 未加校正网络前: 加校正网络后:两种校正方法校正后等效阻尼系数: 由于 可得 由于阻尼系数上升,超调量下降,从而提高了系统的动态性能。
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主要是看系统传递函数的积分项 1 s \frac{1}{s} s1的次数, 若为0, 则为0型系统, 若为I, 则为I型系统, 若为II, 则为II型系统.
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0型系统阶跃信号响应, 并加入单位反馈后的稳态误差为阶跃信号参考值的 1 1 + K \frac{1}{1+K} 1+K1
其中: K为开环增益, 模型的增益也应该考虑进来, 应该将 ( a s + b ) (as+b) (as+b)中的常数项化为1. 如果模型的传递函数为 1 m s + μ \frac{1}{ms+\mu} ms+μ1, 则该模型的开环增益为 1 μ \frac{1}{\mu} μ1
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典型例子:
汽车的定速巡航控制. 假设汽车要加速到某一定值, 汽车的正向牵引力为 F ( t ) F(t) F(t), 行驶过程中受到的阻力随车速的增大而增大, 阻力为 f ( t ) = μ v ( t ) f(t) = \mu v(t) f(t)=μv(t) , 假设控制器选用PID控制, 且仅用比例环节, 比例环节增益为1, 先不加入积分环节和微分环节. 由牛顿第二定律可得:
F ( t ) = m v ( t ) ˙ + μ v ( t ) F(t) = m \dot{v(t)} + \mu v(t) F(t)=mv(t)˙+μv(t)
等式两边同时拉氏变换可得
F s = m s V s + μ V s F_s = msV_s + \mu V_s Fs=msVs+μVs
得到模型传递函数为
G ( s ) = V s F s = 1 m s + μ G(s) = \frac{V_s}{F_s} = \frac{1}{ms + \mu} G(s)=FsVs=ms+μ1
判断该系统为0型系统, 若设定定速巡航值为100km/h, 并引入单位负反馈, 则最终由于稳态误差的原因, 车速只能达到.
v = 100 − 100 ∗ 1 1 + 1 μ ( k m / h ) v = 100-100*\frac{1}{1+\frac{1}{\mu}}(km/h) v=100−100∗1+μ11(km/h)
若要消除稳态误差, 可以加入积分环节, 即PID调节的I项, 定速巡航用PID控制的话必须加积分环节, 否则肯定会出现稳态误差导致不能达到设定速度, 微分环节并不必要. 物理直觉: 达到设定速度的匀速行驶的时候, 必须通过事先的积分量的增益来克服风阻以及其他阻力, 否则就会逐渐减速.
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I型系统与II型系统的阶跃信号响应的稳态误差为0
若用阶跃信号作为参考值进行控制的话, 并不建议用PID的积分环节, 因为该系统对阶跃信号天生就不存在稳态误差, 若加入积分环节, 最后的积分量一定为0, 系统必定超调. 故该系统只需比例环节即可, 也可加入微分环节.
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mySQL (关系型数据库管理系统)的基础知识详解
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所谓“数据库”是以一定方式储存在一起、能与多个用户共享、具有尽可能小的冗余度、与应用程序彼此独立的数据集合
2.什么是数据库管理系统?
数据库管理系统(英语:Database Management System,简称DBMS)是为管理数据库而设计的电脑软件系统
一般具有存储、截取、安全保障、备份等基础功能。
数据库管理系统可以依据它所支持的数据库模型来作分类,例如关系式、XML;
或依据所支持的计算机类型来作分类,例如服务器群集、移动电话;
或依据所用查询语言来作分类,例如SQL、XQuery;
或依据性能冲量重点来作分类,例如最大规模、最高运行速度;
亦或其他的分类方式。不论使用哪种分类方式,一些DBMS能够跨类别,例如,同时支持多种查询语言。3.数据库的分类
- (1)关系数据库
MySQL MariaDB(MySQL的代替品,英文维基百科从MySQL转向MariaDB) Percona Server(MySQL的代替品·) PostgreSQL Microsoft Access Microsoft SQL Server Google Fusion Tables FileMaker Oracle数据库 Sybase dBASE Clipper FoxPro foshub
几乎所有的数据库管理系统都配备了一个开放式数据库连接(ODBC)驱动程序,令各个数据库之间得以互相集成。
- (2)非关系型数据库(NoSQL)
BigTable(Google) Cassandra MongoDB CouchDB 键值(key-value)数据库 Apache Cassandra(为Facebook所使用):高度可扩展 Dynamo LevelDB(Google)
4.数据库模型
对象模型 层次模型(轻量级数据访问协议) 网状模型(大型数据储存) 关系模型 面向对象模型 半结构化模型 平面模型(表格模型,一般在形式上是一个二维数组。如表格模型数据Excel)
5.数据库架构
数据库的架构可以大致区分为三个概括层次:内层、概念层和外层。
内层:最接近实际存储体,亦即有关数据的实际存储方式。 外层:最接近用户,即有关个别用户观看数据的方式。 概念层:介于两者之间的间接层。
6.数据库索引
数据索引的观念由来已久,像是一本书前面几页都有目录,目录也算是索引的一种,只是它的分类较广,例如车牌、身份证字号、条码等,都是一个索引的号码,当我们看到号码时,可以从号码中看出其中的端倪,若是要找的人、车或物品,也只要提供相关的号码,即可迅速查到正确的人事物。
另外,索引跟字段有着相应的关系,索引即是由字段而来,其中字段有所谓的关键字段(Key Field),该字段具有唯一性,即其值不可重复,且不可为"空值(null)"。例如:在合并数据时,索引便是扮演欲附加字段数据之指向性用途的角色。故此索引为不可重复性且不可为空。
数据库操作:事务7.数据库事务
事务(transaction)是用户定义的一个数据库操作序列,这些操作要么全做,要么全不做,是一个不可分割的工作单位。
事务的ACID特性:
原子性(atomicity) 一致性(consistency) 隔离性(isolation) 持续性(durability)
事务的并发性是指多个事务的并行操作轮流交叉运行,事务的并发可能会访问和存储不正确的数据,破坏交易的隔离性和数据库的一致性。
网状数据模型的数据结构 网状模型 满足下面两个条件的基本层次联系的集合为网状模型。
允许一个以上的结点无双亲;一个结点可以有多于一个的双亲8.什么是mysql?
MySQL是一个关系型数据库管理系统,由瑞典MySQL AB 公司开发,目前属于 Oracle 旗下产品
MySQL 是最流行的关系型数据库管理系统之一
在 WEB 应用方面,MySQL是最好的 RDBMS (Relational Database Management System,关系数据库管理系统) 应用软件之一
MySQL是一种关系数据库管理系统,关系数据库将数据保存在不同的表中
而不是将所有数据放在一个大仓库内,这样就增加了速度并提高了灵活性
MySQL所使用的 SQL 语言是用于访问数据库的最常用标准化语言
MySQL 软件采用了双授权政策,分为社区版和商业版,由于其体积小、速度快、总体拥有成本低,尤其是开放源码这一特点
一般中小型网站的开发都选择 MySQL 作为网站数据库
由于其社区版的性能卓越,搭配 PHP 和 Apache 可组成良好的开发环境 -
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定义:对任意一个程序的页地址流作两次主存页面数分配,分别分配 m 个主存页面和 n 个主存页面,并且有 m≤n。如果在任何时刻 t,主存页面数集合 Bt 都满足关系:
Bt(m)
Bt(n),
则这类算法称为堆栈型替换算法。
堆栈型算法的基本特点是:
随着分配给程序的主存页面数增加,主存的命中率也提高,至少不下降。
LRU LFU都属于堆栈型替换算法
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