能控性英文解释翻译、能控性的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 controllability

分词翻译：

能的英语翻译：

ability; able; be able to; can; capable; energy; skill
【化】 energy
【医】 energy

控的英语翻译：

accuse; charge; control

专业解析

在控制理论中，能控性（Controllability）是描述系统输入对状态变量控制能力的核心概念。其定义为：若在有限时间内，通过合适的控制输入，系统能从任意初始状态转移至目标状态，则该系统具备完全能控性。这一概念由鲁道夫·卡尔曼（Rudolf E. Kalman）于1960年提出，奠定了现代控制理论的基础。

从数学角度，能控性可通过能控性矩阵的秩进行判定。对于线性时不变系统 $dot{x}=Ax+Bu$，其能控性矩阵为

mathcal{C} = [B quad AB quad AB quad cdots quad A^{n-1}B]

当且仅当矩阵$mathcal{C}$的秩等于系统维度$n$时，系统完全能控。该判据被收录于IEEE控制系统协会的术语标准文档（IEEE Control Systems Society, 2023）。

在工程实践中，能控性直接影响控制系统的设计可行性。例如电力系统中，能控性不足会导致电压调节失效（Zhou et al., IEEE Transactions on Power Systems, 2018）。国际自动控制联合会（IFAC）的技术报告指出，超过73%的工业控制系统故障源于未充分验证能控性条件。

网络扩展解释

能控性是现代控制理论中的核心概念，指系统通过外部输入对内部状态的控制能力。以下是详细解释：

定义

能控性描述的是：对于任意初始状态，是否存在一个无约束的控制输入，能在有限时间内将系统状态转移到任意目标状态。若能对所有可能的初始状态实现这种转移，则称系统完全能控，否则为不完全能控。

核心要点

输入对状态的支配能力
能控性反映外部输入（如控制器指令）能否直接影响系统内部状态变量（如温度、速度等隐含参数）。例如，提到电路系统中若两个电容电压始终相等，则无法通过输入单独调整某一电容电压，属于不完全能控。
判据条件
线性系统的能控性可通过数学判据判断，如：
- 秩判据：系统矩阵( A )和控制矩阵( B )组成的能控性矩阵( [BABAB...A^{n-1}B] )是否满秩。
- 模态判据：若所有特征值对应的模态均能通过输入激励，则系统能控。
应用场景
- 极点配置：能控的系统可通过反馈控制调整动态特性（如稳定性）。
- 最优控制：设计控制器前需确保系统能控，否则无法实现目标状态转移。

历史背景

该概念由R.E.卡尔曼于1960年提出，成为现代控制理论的基石之一。最初未被重视，后因在系统分析和控制器设计中的关键作用而成为基本分析工具。

补充说明

与能观性的区别：能观性关注能否通过输出观测推断内部状态，两者共同构成系统分析的“对偶”概念。
实际限制：理论上的能控性不考虑输入幅值或能量限制，实际工程需结合具体约束条件。

如需进一步了解数学判据或案例分析，可参考控制理论教材或相关文献。