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制御工学のモデルと理論、および制御理論を適用して望ましい動作をするシステムを設計することに関する質問。

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制御理論における動的方程式/伝達関数の線形化
私は制御理論のコースを経験しましたが、私たちがカバーしたことと主題が私たちにどのように教えられたかを振り返った後、私はまだかなりの質問を持っています（残念ながらクラスでは尋ねませんでした）。そのため、私は理解できないいくつかの点を整理するために、ここでそれらのいくつかを別々の投稿として尋ねると思いました。 古典的および状態空間制御を行うときに動的方程式/伝達関数を線形化するのはなぜですか？これは、実際の非線形システムが上記の方法で実際に正確に動作しないことがわかっている安定性を分析し、初期仕様設計（立ち上がり時間、オーバーシュートなど）を行えるようにするためだけですか？現実世界では一般に非線形システムを扱うので、実際のシステムにより類似したモデルで制御実装をテストする方が良いと考えていました。
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耐火壁過熱センサーの設置は？
私はガス/石炭燃焼パルプドライヤーのバーナー管理システムに取り組んでいます。私達は過剰な温度制限インターロックのために火室の屋根に熱電対温度スイッチを提供しています（NFPA86 8.18.2による）。コードはあいまいで、この古い乾燥機の製造業者は長い間廃業しています。いくつかの情報源は、温度を耐火物で測定することを推奨しているが、他のものは直接測定を推奨している。露出している間、表面下ではセンサーの信頼性が高まり、素早い応答とわずかに正確なデータが得られます。 熱電対を耐火物表面の火炎面の真下に設置し、わずかな温度低下に合わせて校正するのが業界のベストプラクティス（および/またはコードに準拠）ですか、それともセンサーを火室内に延長する必要がありますか？ NFPA86の抜粋： "8.18.2.6 *超過温度制限インターロックの感温部品は、それらがさらされる温度及び雰囲気に対して定格されなければならない。 8.18.2.7 *温度過昇防止インターロックの感温素子は、オーブンの製造元または設計者の推奨する場所に配置する必要があります。」 "A.8.19.8センシングエレメントは以下の場所に配置してください。 温度制御センサーと 超過温度制限センサーは最小化されています。の 過温度限界の感温素子 インターロックは、過剰な温度を感知する場所に配置する必要があります。 炉に最初のダメージを与える条件 または炉内の温度が 安全な運転に最も重要な最大動作設定値。」
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システムのゲイン余裕と位相余裕
次のシステムがあります（写真を参照）。ゲイン余裕と位相余裕を計算するとき、を開ループ伝達関数と見なすべきですか？その場合、参照rに適用された伝達関数Hは、ゲインと位相マージンにどのような違いをもたらしますか？L=GKL=GKL=GKHHHrrr
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状態空間モデルのどの方程式が極と零点に影響しますか？
規制では、状態空間モデルでシステムを表す場合、次の方程式の特定の部分を定義する3つの行列A、B、およびC（フィードフォワード部分を考慮せず）で終わります。 バツ˙= A x + B ux˙=Ax+Bu\dot{x}=Ax+Bu y= Cバツy=Cxy=Cx 伝達関数G = Nを定義することも可能ですか？G = ND= C（s I− A ）− 1BG=ND=C(sI−A)−1BG=\frac{N}{D}=C(sI-A)^{-1}B 極を見つけたい場合は、分母（）が0のときに検索し、分子（N）が0のときにゼロを検索します。DDDNNN 私の質問は、状態空間モデルのどの部分が極と零点のどちらに影響するかを定義したい場合です。前の方程式を見て、が極に影響を与える唯一のものであり、B 、Cがゼロに作用すると言うでしょう。AAAB,CB,CB,C 残念ながら、私の試験の修正は別の答えを与えましたは極に影響し、すべての行列はゼロに影響します。CCC 分かりません、なぜそうなのですか？
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最適制御則の安定性
線形最適制御、線形二次レギュレータでは、次の形式のシステムがあります：x = Ax + Bu、最適制御法則Uは状態フィードバックであり、リカッチ方程式解と状態ベクトルの関数です。安定性について、最適制御則Uは常に安定していますか？システムは常に安定していますか？デモンストレーションに関する参考資料を教えてください。
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時間領域データからの減衰周波数と減衰比の決定
さまざまな入力に対する航空機の応答である時間領域データがあります（例：横方向スティックパルス入力の時間対バンク角）。これらの「信号」の実効減衰比と減衰周波数を計算する必要があります。 いくつかの選択肢を検討しましたが、期待したほどうまく機能しませんでした。 ヒルベルト変換を用いた瞬時周波数と減衰比の計算：これは単一の周波数と減衰値を与えません。また、私は時々負の値を取得します。 近似2次システムを見つけ、そのパラメータを使用する：いくつかのテストケースではうまくいきますが、信号が2次システムではうまく表現できないテストケースがあります。 信号内のピーク（最小値/最大値）を検出して使用するだけです。テストケースによっては、振動がない、つまりピークがない場合があります。そのうえ私は減衰比を計算するためにどのようにピークを使うべきかわからない。 この種の分析を行うための堅牢な方法はありますか？
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PIADコントローラーとは何ですか？
私は知っている PIDコントローラー 。最近、誰かがPIADコントローラーについて言及しているのを聞いた。これは何ですか？それは通常のPIDコントローラーの一種の拡張ですか？ 制御工学の分野では、私は $ \ text {P} \ text {I} ^λ\ text {D} ^ µ $ まだコントローラ。
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3 ‐ DOFシステムのための推力角拘束追跡のための制御装置設計
与えられたシステムの場合： \ begin {Equation} \ begin {aligned} \ dot {e_x}＆amp; = e_v \\ m \ dot {e_v} = mge_3 - m \ ddot {x_d}（t） - f \ end {aligned} \ end {方程式} これは、剛体の位置追跡の並進部分です。 $ f $は制御入力です。 $ \ frac {f ^ Te_3} {|| f ||} \ ge \ cos \ …
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スマートグリッドにおける負荷推定
私の顧客の一人から、電力網を制御する彼のSCADAアプリケーションにいくつかの新機能を実装するのにかかるコストを見積もるための要件が​​いくつかありました。要件の1つが「負荷見積もり」について述べているので、私が彼が「負荷見積もり」で何を意味するのかについてはわかりません。私が会議中に彼に尋ねたところ、彼はそれが業界ではよく知られているものであると言ったので、私はこれ以上詳細には尋ねませんでしたが、この「負荷見積もり」に関する情報を見つけることができません。 あなたは彼が何について話していると思いますか？
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可変管理図で、最適なサンプル数、管理限界、および頻度を見つける方法
私はこの問題を解決するために助けが必要です。 プロセスには1つの割り当て可能な原因しかありません。プロセスは20,000時間継続的に実行されます プロセスはN単位/時を生成します。サンプルを取るには、固定コストa1とそれぞれのコストがあります。 観察a2 誤警報の場合、プロセス調査にはRf時間かかり、Cfがかかります。 原因が考えられる場合は、修理にかかる時間がかかり、コストがかかります。 割り当て可能な原因の存在下で生産された単位は不適合とみなされます。のコスト 不適合単位はCnです。 プロセスが統計的管理下にある場合、 Ｐｒ（プロセスは実行時間中制御下にある）＝ ｐ０。 注：（p0 + p1）= 1 Ｐｒ（正確に８，０００時間後のμ０からμ０ ＋ ｋσへの平均シフト）＝ ｐ１ プロセスが修復されると、同じ確率で再度失敗する可能性があります。 最適な標本サイズn、管理限界L、標本化頻度Tを求める
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これはどのような制御システムですか。オープンループ？
液体を容器に入れたとすると、液体の種類は温度が上がると膨張するようなものです。コントライナーには、拡大された液体の高さを測定するための目盛りが付いています。温度を希望の値に維持するコントローラがあります。温度センサは温度値をフィードバックしてコントローラにエラー信号を生成します。しかし、システムの主な目的は、フィードバックセンサーを持たない高さを維持することです。調べる唯一の方法は、人間の観察者によって行われる目盛りを読むことです。高さを維持するために、観察者は設定温度を変更します。それでは、最初に、この種のシステム、つまり高さ制御用のオープンループシステムの実際の名前は何ですか？第二に、このブロック図は制御理論において正しいですか？
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