pole assignment是什麼意思，pole assignment的意思翻譯、用法、同義詞、例句
常用詞典
[數] 極點配置
例句
A new solution to the pole assignment of multi input system is proposed.
給出多輸入定常線性系統極點配置問題的一個新解法。
In this paper, finite pole assignment problem for rectangular systems is stu***d.
研究了矩形廣義系統的有窮極點配置問題。
In this paper, a ****** pole assignment self-tuning predict controller is introduced.
本文給出了一種簡單的極點配置自校正預測控制器。
Its essence idea is that to improve system performance index by zero-pole assignment.
它的基本思想是通過零極點重新配置，達到改善系統性能指标的目的。
In this paper an algorithm is given for the robust pole assignment of multivariable systems.
本文對線性定常多變量系統的魯棒性極點配置問題，給出了一種算法。
專業解析
極點配置（Pole Assignment） 是控制理論中的一個核心概念，尤其在狀态空間分析和現代控制理論框架下至關重要。它指的是通過設計特定的反饋控制律，将閉環控制系統（即受控對象加上控制器後的整體系統）的極點（Poles）精确地放置到複平面（s-平面或z-平面）上期望位置的過程。
1.核心概念與數學基礎
- 極點（Poles）：指系統傳遞函數分母多項式的根，或狀态空間模型中系統矩陣的特征值。極點決定了線性時不變（LTI）系統的穩定性和動态響應特性（如響應速度、超調量、振蕩頻率、衰減率）。
- 穩定性：所有極點必須位于複平面的左半平面（連續系統）或單位圓内（離散系統），系統才是穩定的。
- 動态性能：極點的實部影響系統響應的衰減速度（實部越負，衰減越快）；虛部影響振蕩頻率；極點在實軸上的位置影響響應是單調還是振蕩。
- 配置（Assignment）：指設計者根據期望的系統性能（如快速響應、無超調、特定阻尼比），預先設定一組理想的閉環極點位置 $lambda_{1des}, lambda{2des}, ..., lambda{n_des}$。
- 反饋控制律：極點配置通常通過狀态反饋實現。假設被控對象的開環狀态空間模型為：
$$
dot{mathbf{x}} = Amathbf{x} + Bmathbf{u}
$$
$$
mathbf{y} = Cmathbf{x} + Dmathbf{u}
$$
設計狀态反饋控制律：
$$
mathbf{u} = -Kmathbf{x}
$$
其中 $K$ 是待設計的反饋增益矩陣。将控制律代入開環模型，得到閉環系統：
$$
dot{mathbf{x}} = (A - BK)mathbf{x}
$$
- 目标：通過選擇合適的 $K$ 矩陣，使得閉環系統矩陣 $(A - BK)$ 的特征值（即閉環極點）等于預先設定的期望極點 $lambda_{1des}, lambda{2des}, ..., lambda{n_des}$。
2.工程意義與重要性
- 性能定制：極點配置為工程師提供了一種直接且系統化的方法來設計控制器，以滿足特定的瞬态響應和穩定性要求。通過精心選擇期望極點的位置，可以精确控制系統的上升時間、調節時間、超調量等關鍵指标。
- 穩定性保障：确保所有閉環極點位于穩定區域，是控制系統設計的首要目标。極點配置是實現這一目标的強有力工具。
- 現代控制的核心：它是實現最優控制（如線性二次型調節器LQR）、魯棒控制、自適應控制等高級控制策略的基礎步驟或重要組成部分。
3.應用場景
- 電機控制：精确控制電機的位置、速度或轉矩，要求快速響應和低超調。
- 航空航天：飛行器姿态控制（如無人機、衛星、導彈），需要高精度和強魯棒性。
- 過程控制：化工、煉油等工業過程中，控制溫度、壓力、流量等變量達到設定值并保持穩定。
- 機器人學：機器人關節控制、軌迹跟蹤。
- 汽車系統：主動懸架控制、發動機控制。
4.關鍵前提條件
- 能控性（Controllability）：極點配置（尤其是任意配置）可行的一個最關鍵前提是系統必須是狀态完全能控的。這意味着系統的能控性矩陣 $mathcal{C} = [BABAB...A^{n-1}B]$ 必須是滿秩的（秩等于系統階數n）。隻有滿足此條件，才能通過狀态反饋将閉環極點配置到複平面上的任意位置（共轭複數極點需成對配置）。如果系統不完全能控，則隻能配置能控子空間的極點。
5.示例說明
考慮一個簡單的質量-彈簧-阻尼系統（如倒立擺的線性化模型或車輛懸架簡化模型）。其開環極點可能位于虛軸上或右半平面，導緻系統振蕩或不穩定。通過設計狀态反饋（利用位置、速度等狀态信息），可以将閉環極點配置到左半平面的特定位置，例如一對具有特定阻尼比和自然頻率的共轭複數極點，從而使系統獲得期望的穩定性和動态響應（如快速且平穩地達到設定點）。
參考資料：
- 控制理論基礎：極點配置是現代控制理論教材的标準内容，詳細闡述其原理、算法（如阿克曼公式）和應用。參見經典教材如 G.F. Franklin, J.D. Powell, A. Emami-Naeini 的 Feedback Control of Dynamic Systems 或 Katsuhiko Ogata 的 Modern Control Engineering。
- IEEE Xplore 數字圖書館：收錄了大量關于極點配置理論進展及其在電機驅動、航空航天、機器人等領域應用的高水平研究論文，體現了其在工程實踐中的權威性。例如搜索關鍵詞 "pole placement control" 或 "pole assignment application"。
- SpringerLink 工程文獻：提供衆多控制工程專著和期刊論文，深入探讨極點配置的數學基礎、計算方法和實際案例研究，是專業性和深度的可靠來源。
網絡擴展資料
Pole Assignment（極點配置） 是控制理論中的核心概念，主要用于通過反饋機制調整系統的動态特性。以下是詳細解釋：
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定義與核心原理
極點配置指通過設計比例反饋控制器，将線性系統的極點（即傳遞函數的分母根）調整到複平面上的預定位置。極點的位置直接決定系統的穩定性、響應速度等動态特性（例如，左半平面極點對應穩定系統，右半平面則可能導緻不穩定）。
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目的與作用
通過改變極點位置，可優化系統的自由運動模式，使其滿足特定性能需求，如縮短響應時間、抑制振蕩或提升抗幹擾能力。例如，在機器人控制中，極點配置可用于确保機械臂運動的平穩性和精度。
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應用領域
這一方法廣泛應用于自動控制、航空航天、工業機器人等領域。在有限極點配置（finite pole assignment）等擴展場景中，還會結合具體約束條件進行優化設計。
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補充說明
- 極點配置需依賴精确的系統模型，實際應用中可能需結合魯棒控制理論應對模型不确定性。
- 與“零點配置”不同，極點配置主要關注系統穩定性，而零點更多影響瞬态響應特性。
如需進一步了解技術細節，可參考控制理論教材或專業論文。
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