擾動解耦英文解釋翻譯、擾動解耦的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 disturbance decoupling

分詞翻譯：

擾的英語翻譯：

harass; trouble

動的英語翻譯：

act; move; stir; use
【醫】 kino-

解耦的英語翻譯：

【化】 decoupling

專業解析

擾動解耦（Disturbance Decoupling）是控制理論中的核心概念，指通過控制器設計使得外部擾動對系統輸出的影響被完全消除或限制在特定範圍内。該理論由Jan C. Willems于1969年提出，其數學基礎可表述為：對于一個線性時不變系統

dot{x} = Ax + Bu + Ed

y = Cx

若存在狀态反饋矩陣$K$使得閉環系統的傳遞函數$G_{dy}(s)=C(sI - (A+BK))^{-1}E$為零矩陣，則稱系統實現了擾動解耦。

在實際工程中，擾動解耦常用于航空航天姿态控制、電力系統穩定性調節等場景。例如飛機飛行控制系統通過傳感器噪聲解耦算法，可将氣流擾動與導航信號分離，提升自動駕駛精度（IEEE Transactions on Automatic Control, Vol. 57, 2012）。其實現需要滿足$(E,C)$可檢測性條件，并借助不變子空間理論構建解耦空間。

該理論的擴展應用包括非線性系統的微分平坦解耦（Hassan K. Khalil《非線性系統》第三版）以及魯棒解耦控制（Springer出版的《Advanced Control Theory》第9章）。最新研究聚焦于數據驅動的無模型解耦方法，相關成果可見2023年國際自動控制聯合會（IFAC）年會論文集。

網絡擴展解釋

擾動解耦是控制理論和系統工程中的一個重要概念，主要應用于多變量系統的分析與設計。其核心目标是通過特定方法，使系統在存在外部幹擾（擾動）時，能夠消除或減少擾動對系統輸出的影響，同時保持各變量之間的獨立性。以下是詳細解釋：

1.基本定義

擾動解耦指在動态系統中，通過數學建模或控制策略設計，将外部擾動對系統輸出的影響限制在特定通道或完全消除，使得不同控制變量之間不再因擾動而産生相互幹擾。例如，在發電機控制系統中，通過解耦設計可确保電壓調節不受機械負載波動的幹擾。

2.實現方法

數學建模與變換：通過坐标變換或狀态反饋，将多變量耦合的複雜系統轉化為多個獨立的單變量子系統。例如，使用矩陣運算将耦合方程解耦為獨立方程。
控制策略設計：如設計解耦控制器，使擾動信號僅作用于特定子系統，避免全局影響。常見于工業過程控制（如鍋爐溫度與壓力調節）。

3.應用場景

工業控制系統：如電力系統中發電機的電壓與頻率解耦控制，确保擾動（如負載變化）不影響關鍵參數。
機器人控制：多關節機械臂的運動控制中，解耦設計可避免某一關節的擾動傳遞到其他關節。

4.與軟件解耦的差異

雖然軟件工程中的解耦（如模塊化設計、接口隔離）也強調降低依賴，但擾動解耦更側重于物理或數學層面的動态系統幹擾隔離，而非代碼結構優化。

5.意義與挑戰

優勢：提升系統穩定性和抗幹擾能力，簡化控制器設計。
難點：需精确建模擾動特性，且實際系統中可能存在未建模動态，影響解耦效果。

總結來看，擾動解耦通過數學和工程手段，使系統在擾動環境下仍能保持各部分獨立、穩定運行，是複雜控制系統設計的核心目标之一。