多變量反饋系統英文解釋翻譯、多變量反饋系統的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【計】 multivariable feedback system

分詞翻譯：

多的英語翻譯：

excessive; many; more; much; multi-
【計】 multi
【醫】 multi-; pleio-; pleo-; pluri-; poly-

變量的英語翻譯：

variable
【計】 V; variable
【化】 variable
【醫】 variance

反饋系統的英語翻譯：

【計】 feedback system

專業解析

多變量反饋系統（Multivariable Feedback System）

在控制工程中，多變量反饋系統指通過對多個輸入變量和輸出變量施加閉環控制，實現系統動态性能優化的複雜控制系統。其核心是通過實時測量輸出信號，與期望值比較後生成誤差信號，并據此調整輸入以消除誤差。與單變量系統不同，多變量系統需處理變量間的耦合效應（如一個輸入影響多個輸出），需借助矩陣運算（如狀态空間模型）設計控制器。

關鍵特征

多輸入多輸出（MIMO）結構
系統包含多個相互關聯的控制回路，需協調各通道的增益和相位裕度，避免耦合引發的振蕩或不穩定。例如，化工過程中的溫度與壓力控制需同步調節。

魯棒性與解耦設計
通過奇異值分解（SVD）或$H_infty$ 控制理論降低變量間幹擾，提升系統抗擾動能力。典型應用包括飛行器姿态控制。

數學表示

狀态空間模型為常用描述方式：

$$ begin{align} dot{mathbf{x}}(t) &= Amathbf{x}(t) + Bmathbf{u}(t)

mathbf{y}(t) &= Cmathbf{x}(t) + Dmathbf{u}(t) end{align}

其中 $mathbf{x}$ 為狀态向量，$mathbf{u}$ 和 $mathbf{y}$ 分别為輸入/輸出向量，$A, B, C, D$ 為系統矩陣。

應用場景

工業過程控制：精餾塔組分調節（需平衡流量與溫度）
機器人協同控制：多關節運動軌迹跟蹤

來源：

Franklin, G. F., Feedback Control of Dynamic Systems (8th ed.), Pearson. 教材鍊接
Seborg, D. E., Process Dynamics and Control, Wiley. IEEE Xplore摘要
Skogestad, S., Multivariable Feedback Control: Analysis and Design, Wiley. 出版社頁面

網絡擴展解釋

多變量反饋系統是一種用于同時控制多個相互關聯變量的閉環控制系統，其核心在于通過實時監測和動态調整多個輸入輸出變量，實現複雜系統的穩定性與優化目标。以下是詳細解釋：

1.基本定義

多變量反饋系統屬于閉環控制系統，其特點是系統的多個輸出量會被實時反饋到輸入端，與期望值進行對比，進而調整控制指令。與單變量系統（如PID控制）不同，它需要處理多個變量之間的耦合關系（例如溫度與壓力相互影響），因此控制策略更複雜。

2.核心組成

傳感器：測量多個輸出變量（如溫度、壓力、流量等）的實時數據。
控制器：根據反饋誤差（實際值 vs 期望值）計算控制信號，常用算法包括狀态反饋、模型預測控制（MPC）等。
執行器：将控制信號轉化為物理操作（如閥門開度、電機轉速調節）。
被控對象：需要調節的工業過程或設備（如化工反應器、無人機姿态系統）。

3.工作原理

反饋回路：多個輸出變量通過傳感器反饋至控制器，形成閉環。
誤差計算：控制器比較實際輸出與目标值，生成多變量控制信號。
解耦控制：針對變量間的耦合效應（如溫度變化影響壓力），設計解耦算法或狀态反饋矩陣，避免單一變量調整引發系統震蕩。
動态調整：通過疊代優化（如線上校正模型參數），應對系統非線性或外部幹擾。

4.典型特點

強耦合性：變量間存在交互影響，需協同控制（如飛機姿态控制需協調俯仰、橫滾等多個維度）。
魯棒性要求高：需適應參數變化、外部擾動（如工業過程中的原料成分波動）。
設計複雜度高：可能涉及狀态空間建模、極點配置等高級控制理論。

5.應用領域

工業過程控制：石油精煉、化工生産中的多參數聯動調節。
智能交通：交通信號燈系統需根據車流量、擁堵指數等多變量動态優化。
機器人控制：機械臂關節力矩、位置、速度的協同反饋控制。

補充說明

單變量反饋系統（如-2提到的PID控制）僅針對單一變量，無法處理複雜耦合問題，而多變量系統通過矩陣運算、解耦算法等實現全局優化，是現代自動化領域的核心技術之一。