分析模型带式输送机系统模型降阶策略

论文导读：对上面陈述的不足，本论文做了如下的工作：带式输送机系统的输送带具有粘弹性特性，将输送带分成30小段，建立输送带动力学模型，得到带式输送机系统的60阶SIMO(单输入多输出)状态空间描述。本论文对目前的降阶策略进行综述。采取5种不同的降阶策略分别将60阶的原始模型化简为10阶的降阶模型，5种降阶算法分别为Arnoldi算法、平衡截
摘要：随着现代工业技术的飞速进展，矿山、建材、港口、化工、电力、粮食、冶金、煤炭等领域对散状物料的输送不足提出了较高的要求，带式输送机成为连续运送散状物料的重要设备。带式输送机系统模型具有较高的阶次，使得制约器的设计和实时制约相对困难，需要对高阶的系统模型进行降阶处理。针对上面陈述的不足，本论文做了如下的工作：带式输送机系统的输送带具有粘弹性特性，将输送带分成30小段，建立输送带动力学模型，得到带式输送机系统的60阶SIMO(单输入多输出)状态空间描述。本论文对目前的降阶策略进行综述。采取5种不同的降阶策略分别将60阶的原始模型化简为10阶的降阶模型，5种降阶算法分别为Arnoldi算法、平衡截断算法、Laguerre-SVD算法、Lanczos算法以及padé算法。选取H_2范数作为评估降阶效果的定量评价指标，利用H2范数确定低阶带式输送机系统模型的最终阶次。采取比较浅析降阶前后系统传递函数的对数频率特性曲线的近似程度，来定性地评估某种降价策略的降阶效果的优劣。比较浅析5种降阶算法的降阶效果，Arnoldi降阶算法得到的低阶模型更加接近原始系统模型，所以Arnoldi降阶算法相比其他4种降阶算法更适合本论文的带式输送机系统模型的降阶。关键词：带式输送机论文模型降阶论文H_2范数论文
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ABSTRACT6-7
致谢7-13
第一章 绪论13-19

1.1 本课题的探讨背景和作用13-15

1.2 带式输送机系统动态浅析的探讨近况15-16

1.3 系统模型降阶策略的探讨近况16-17

1.4 本课题的主要探讨内容17-19

第二章 带式输送机系统建模19-24

2.1 带式输送机的动力学特性19-20

2.2 带式输送机系统模型的建立20-22

2.3 带式输送机系统的状态空间方程22-24

第三章 带式输送机各项参数指标的给定24-29

3.1 带式输送机参数的给定24

3.2 评价指标的给定24-27

3.3 频率点的给定27-29

第四章 带式输送机模型降阶策略的探讨29-75

4.1 基于 Arnoldi 算法的系统模型降阶29-38

4.

1.1 Arnoldi 算法的介绍29-30

4.

1.2 基于 Arnoldi 算法的模型降阶30-32

4.

1.3 矩匹配性质32-33

4.

1.4 低阶系统阶次的确定33-34

4.

1.5 高、低阶系统的频域浅析34-37

4.

1.6 展开点s0 对系统的影响37-38

4.

1.7 本节小结38

4.2 基于截断算法的系统模型降阶38-49
4.

2.1 矩阵 SVD 分解的定义39

4.

2.2 基于特点值分解的 SVD 截断算法的模型降阶39-41

4.

2.3 乔里斯基分解的定义41-42

4.

2.4 基于乔里斯基分解的 SVD 截断算法的模型降阶42-43

4.

2.5 基于平衡截断算法的模型降阶43-44

4.

2.6 三种截断算法的比较44-45

4.

2.7 低阶系统阶次的确定45-46

4.

2.8 高、低阶系统的频域浅析46-49

4.

2.9 本节小结49

4.3 基于 Laguerre-SVD 算法的系统模型降阶49-56
4.

3.1 Laguerre 多项式的定义50

4.

3.2 在频率域上 Laguerre 多项式正交分解50-52

4.

3.3 参数 的选取52

4.

3.4 低阶系统阶次的确定52-53

4.

3.5 高、低阶系统的频域浅析53-56

4.

3.6 本节小结56

4.4 基于 Lanczos 算法的系统模型降阶56-64

4.1 Lanczos 算法的介绍57-58

4.2 传递函数在s s0点处的展开式58

4.3 基于 Lanczos 算法的模型降阶58-60

4.4 矩匹配性质60

4.5 低阶系统阶次的确定60

4.6 高、低阶系统的频域浅析60-64

4.7 本节小结64

4.5 基于 Padé算法的系统模型降阶64-70

4.5.1 传递函数 H ( s )的 padé近似的定义64-65

4.5.2 传递函数 H ( s )的 padé近似的计算65-66

4.5.3 低阶系统阶次的确定66-67

4.5.4 高、低论文导读：阶系统的频域浅析67-704.5.5本节小结704.6五种降阶算法的比较70-75第五章总结75-77参考文献77-81攻读硕士学位期间已发表和录用的论文81-82上一页12
阶系统的频域浅析67-70

4.5.5 本节小结70

4.6 五种降阶算法的比较70-75

第五章 总结75-77
参考文献77-81
攻读硕士学位期间已发表和录用的论文81-82