coupled system是什麼意思,coupled system的意思翻譯、用法、同義詞、例句
常用詞典
[電子] 耦合系統;配合系統
例句
The best choice is to design a loosely coupled system based on services.
最佳選擇就是設計一種松散耦合的基于服務的系統。
Asynchronous machine is a nonlinear, multivariable and coupled system.
異步電機是一個非線性、多變量、強耦合系統。
This coupled system can be seen as a complete cognitive system of its own.
這耦合系統可以被看作是一個完整的認知系統自身。
A model of the photon avalanche in a four level coupled system is proposed.
提出了四能級耦合系統的光子雪崩上轉換模型。
By using the asymptotic theory a class of nonlinear coupled system is considered.
利用漸近理論,讨論了一類非線性對偶系統。
專業解析
耦合系統(Coupled System)指由兩個或多個相互關聯、相互作用的子系統組成的整體系統。這些子系統通過能量、物質或信息交換緊密連接,導緻一個子系統的狀态變化會直接影響其他子系統的行為,最終使整個系統表現出無法通過單獨分析各子系統來預測的集體行為或湧現特性。
核心特征與機制:
- 相互作用與依賴:子系統之間存在物理連接(如機械耦合、電路連接)或動态關聯(如數據交換、反饋控制),彼此的狀态變量(如位置、速度、電壓、溫度)相互依賴。例如,電網中發電機與電動機通過電力線路連接,彼此的頻率和電壓相互影響。
- 非線性與複雜性:耦合常引入非線性效應,使得系統響應不滿足簡單的疊加原理。即使子系統本身是線性的,耦合也可能導緻整體呈現混沌、同步或模式形成等複雜動力學行為。例如,相互連接的擺鐘可能同步擺動。
- 湧現特性:耦合系統的整體行為(如穩定性、振蕩模式、傳輸效率)是其組成部分孤立時所不具備的,是子系統相互作用的結果。例如,神經元網絡通過突觸耦合産生認知功能。
典型應用領域:
- 工程系統:
- 機電系統:電機與負載通過軸系耦合,負載轉矩變化影響電機轉速,電機控制又影響負載運動(來源:Khalil, H.K. Nonlinear Systems. 3rd ed., Prentice Hall, 2002, ISBN 978-0130673893)。
- 電路系統:濾波器中的電感、電容元件通過電磁場耦合,共同決定頻率響應(來源:IEEE Control Systems Society)。
- 多物理場系統:芯片設計中,電流(電學)導緻發熱(熱學),溫度變化又影響電阻率和器件性能(電學),形成電-熱耦合(來源:ANSYS Multiphysics Simulation Software Documentation)。
- 物理系統:
- 諧振腔:光學或聲學諧振腔通過倏逝波或物理通道耦合,用于傳感器或濾波器(來源:Born, M., & Wolf, E. Principles of Optics. 7th ed., Cambridge University Press, 1999)。
- 量子系統:量子比特通過耦合實現糾纏和量子門操作,是量子計算的基礎(來源:Nielsen, M.A., & Chuang, I.L. Quantum Computation and Quantum Information. Cambridge University Press, 2010)。
- 自然與生物系統:
- 生态系統:捕食者-獵物種群數量通過捕食關系耦合,呈現周期性振蕩(來源:Lotka-Volterra equations, Murray, J.D. Mathematical Biology. Springer)。
- 生物節律:生物體内的晝夜節律鐘基因通過蛋白質反饋回路耦合,維持穩定周期(來源:National Institutes of Health (NIH) Research on Circadian Rhythms)。
實例說明:
航天器的姿态控制系統是典型的耦合系統,包含姿态敏感器(如陀螺儀)、控制器(計算機)和執行機構(如飛輪、推力器)。敏感器測量姿态角(狀态1),控制器根據測量值與期望值的偏差計算控制指令(信息交換),執行機構産生力矩改變姿态(狀态2)。姿态變化又反饋給敏感器(閉環耦合)。任何部件的動态特性或延遲都會影響整個系統的穩定性和精度(來源:NASA Technical Reports Server, "Spacecraft Attitude Determination and Control" by J.R. Wertz)。
網絡擴展資料
“Coupled system”是工程、物理和計算機科學中的常見術語,其核心含義是由兩個或多個子系統通過相互作用(耦合)形成的整體系統。以下是詳細解釋:
1.基本定義
- 耦合(Coupling):指系統間通過能量、信息或物質的傳遞産生相互影響。例如,機械系統中的齒輪聯動、電子電路中的信號幹擾均屬于耦合現象。
- Coupled system:特指多個子系統因耦合關系形成的複合系統。這類系統的行為無法通過單獨分析子系統來完全預測,需考慮相互作用。
2.耦合類型
- 緊密耦合(Tightly Coupled):子系統間依賴性強,需高頻交互。例如多核處理器中的共享内存系統。
- 松散耦合(Loosely Coupled):子系統獨立性強,通過标準化接口交互。例如分布式計算中的微服務架構。
3.典型應用領域
- 物理學:如流體與結構的相互作用(流體-殼體耦合系統)。
- 電子工程:電荷耦合器件(Charge Coupled Device, CCD)用于圖像傳感。
- 計算機科學:松散耦合的分布式系統支持高擴展性和容錯性。
4.技術特點
- 優勢:可實現功能互補(如傳感器與控制器耦合)、提升效率。
- 挑戰:需解決耦合帶來的複雜性,如共振效應、系統穩定性問題。
如需進一步了解具體耦合機制(如電感耦合等離子體、間接耦合等),可參考相關領域的專業文獻。
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