广义系统的结构分析与控制方法分析

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1、哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者(签字)：日期：wJ1年弓月／>El学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件

2、。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。，本论文(q锰授予学位后即可口在授予学位12个月后口解密后)由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作引㈣：畸他日期：y11年；月11日翮c㈣：节殴功t1年明帽'▲广义系统的结构分析及控制方法研究摘要无论是正常的还是广义的动态系统，随着其维数的增大系统的结构也会变得越来越复杂。这种高维复杂系统不管是

3、在理论分析还是工程实用上都会遇到很多困难。因此，人们必须面对的问题就是要设法使复杂系统的结构得到简化。本文从广义系统结构分析及控制方法研究的角度，对高维复杂的广义系统提出了新等价变换形式，即采用两矩阵同时标准化受限等价变换方法，获得了更加简单，更加有助于分析复杂广义系统的新结构，与传统的受限等价变换方法相比广义系统经两矩阵同时标准化方法变换后观察到了新的现象，为后续的广义系统深入分析奠定了基础。本文主要完成了如下究工作：1．线性系统的数学理论基础。包括矩阵的线性关系，奇异分解及正定矩阵的二次型等。对矩阵的分块乘法作了详尽的阐述，最后，对线性系统的概念及其主要特性进行了简介

4、。2．广义系统的状态空间描述及其传递函数。介绍了广义系统的状态空间描述方法。经常采用受限等价变换是把广义系统转换成一种简单特殊的形式的必要方法，尤其针对比较复杂的广义系统的情况。本文对广义系统的三种受限等价变换形式进行了详细的阐述。3．广义系统两矩阵同时标准化受限等价变换。在前述广义系统三种受限等价变换形式的基础上，本文提出了广义系统两矩阵同时标准化受限等价变换的方法，该方法可实现一个高维复杂的广义系统到多个简单广义系统的变换。并观察到了状态分量的一些新现象，因此从状态分量的角度可更加清晰地认识广义系统的结构。关键词：广义系统；结构分析；受限等价变换；两矩阵同时标准化哈尔

5、滨工程大学硕士学位论文AbstractNomatterwhatisnormalorgeneralizeddynamicalsystem，itsstructurewillgetmoreandmorecomplexbecauseofitshi．gh—dimensionalsystem．Wewillmeetmuchdiffuculitywhenusingthehigh—dimensionalcomplexsystem．SoWemustfindamethodtomakehigh-dimensionalcomplexsystemchangeintosimplesystem．Inth

6、ispaper,anewequaltransformfomatwasproposedforhigh—dimensionalsystemfromaangleofgeneralized广义系统的结构分析及控制方法研究iiiiiiiiii嗣宣iiiiiiIIIgiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii宣iiiiiiiiiiiiiii宣iii目录第1章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·11．1广义系统的发展历程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l1．2广义系统理论模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

7、⋯11．3广义系统与正常系统的联系和区别⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21．4广义系统的研究方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯31．5广义系统在结构分析及控制方法领域的研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯41．6本文的主要工作⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6第2章线性系统的数学理论基础⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．72．1数学基础知识⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．72．1．1正定二次型与正定矩阵⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯