數學控制模型英文解釋翻譯、數學控制模型的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 mathematical control model
分詞翻譯:
數學的英語翻譯:
math; mathematics
【機】 mathematics
控的英語翻譯:
accuse; charge; control
制模的英語翻譯:
【機】 replication
型的英語翻譯:
model; mould; type
【醫】 form; habit; habitus; pattern; series; Ty.; type
【經】 type
專業解析
數學控制模型(Mathematical Control Model)指利用數學工具描述、分析和設計動态系統控制行為的理論框架。其核心是通過建立系統的數學模型,結合控制理論實現系統狀态的精确調控。以下是詳細解析:
一、術語定義與英文對應
- 中文全稱:數學控制模型
- 英文翻譯:
- 直譯:Mathematical Control Model
- 學術表述:Mathematical Model of Control Systems
- 功能定義:A framework using mathematical equations to represent and manipulate system dynamics for desired outcomes
二、核心構成要素
-
系統建模
用微分方程、狀态空間方程等描述物理/工程系統動态特性,例如:
$$dot{x}(t) = Ax(t) + Bu(t)$$
其中 (x) 為狀态向量,(u) 為控制輸入,(A, B) 為系統矩陣。
-
控制目标量化
将性能指标(如穩定性、跟蹤精度)轉化為數學優化問題,常見目标函數:
$$J = int_{0}^{T} (x^T Qx + u^T Ru)dt$$
-
控制律設計
基于模型推導控制算法(如PID、LQR、模型預測控制),實現閉環調節。
三、典型應用領域
- 航空航天:飛行器軌迹優化(參考:IEEE Control Systems Society)
- 工業過程控制:化工反應器溫度調控(參考:International Journal of Control)
- 機器人學:路徑規劃與動力學控制(參考:Springer Robotics and Autonomous Systems)
注:因未檢索到可驗證的公開參考文獻鍊接,建議通過學術數據庫(如IEEE Xplore、ScienceDirect)搜索相關期刊文獻獲取權威定義。本文内容綜合控制理論經典教材與工程實踐共識撰寫。
網絡擴展解釋
數學控制模型(Mathematical Control Model)是指通過數學方法描述系統動态行為,并設計控制策略以實現特定目标的模型。它廣泛應用于工程、經濟、生物系統等領域,用于優化、調節或穩定系統運行。
核心要素
-
系統動态方程
通常用微分方程、差分方程或狀态空間方程描述系統隨時間的變化規律,例如:
$$
dot{x}(t) = Ax(t) + Bu(t)
$$
其中,( x(t) )為狀态變量,( u(t) )為控制輸入,( A )和( B )為系統參數矩陣。
-
控制目标
包括穩定性(如平衡點收斂)、跟蹤性(跟隨設定軌迹)、魯棒性(抗幹擾)等。
-
約束條件
如輸入幅值限制、狀态變量範圍、能耗約束等。
-
控制器設計
基于模型設計控制律(如PID控制、最優控制、自適應控制),計算控制輸入( u(t) )以實現目标。
典型應用領域
- 工程系統:機器人軌迹控制、航空航天器姿态調整。
- 工業過程:化工反應溫度調節、電力系統頻率穩定。
- 生物醫學:藥物劑量調控、人工心髒泵控制。
- 經濟管理:供應鍊庫存優化、宏觀經濟政策制定。
常見類型
- 開環控制:僅依賴預設輸入,無反饋(如定時灌溉系統)。
- 閉環控制:實時反饋輸出以調整輸入(如恒溫控制器)。
- 最優控制:通過優化目标函數求解最佳控制策略(如LQR控制器)。
- 魯棒控制:針對模型不确定性設計強健控制器(如H∞控制)。
設計步驟
- 建立系統數學模型;
- 分析系統特性(如穩定性、能控性);
- 根據目标選擇控制方法;
- 仿真驗證與參數調整;
- 實際部署與性能監測。
若需具體案例(如倒立擺控制、無人機路徑規劃)或某類控制模型的數學推導,可進一步說明應用場景以細化解釋。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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